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火药发展的资料 (简介) (第1/3页)
9世纪初中国人发明了黑火药。
火药的一个品种,属异质火药,因燃烧时有烟,故也称有烟火药,一般称黑药。
黑火药为中国古代四大发明之一。初始主要用于医药目的,宋代已把火药用于军事,制出了火箭、突火枪、震天雷等火器,后来又出现了铜铁火炮等管形火器。
黑火药的出现使人类由冷兵器时代进入到热兵器时代。古代的管形火器就是现代枪炮的始祖。黑火药的化学反应是以爆燃或爆炸形式出现的。在密闭条件下点燃,除了能产生抛射作用外,有时也会出现爆裂的效应。古代对黑火药的应用极为广泛,既可用来燃烧纵火、发射铁砂和弹丸,也可作为爆破用药。在9世纪前,它是世界上唯一的火炸药。3世纪黑火药经阿拉伯国家传入欧洲,并发展成为大型火炮的发射药和弹体炸药。7世纪开始用于工程爆破和矿山爆破,但爆破威力不大,而且安全性较差。9世纪后作为发射药为硝化棉系无烟火药所代替,作为弹体炸药为苦味酸所代替,作为爆破药为代那迈特炸药所代替,但仍作为传火药等。
组成黑火药是由硝酸钾、硫磺和炭等组成的混合火药。它的成分配比从古到今变化不大,一般配比为:硝酸钾75%;炭5%;硫磺0%。0世纪中国《武经总要》所载三者配比为50:25:.25(其他8.75);3世纪英国人R.培根的配比为37.5:3.25:3.25。但随黑火药的用途不同,组分也稍有改变,如延期火药所含硝酸钾的比例要小些。在这三种组分中,硝酸钾为氧化剂,在燃烧时分解出氧,用以氧化硫磺和炭而放出热量和气体产物。硝酸钾的含量要足够,才能使燃烧反应完全而释放出高热量。炭是可燃剂,与氧化合生成二氧化碳、一氧化碳等气体。但炭的来源是以含脂量少的木材经炭化而制成,其中的含碳量对黑火药的燃烧速度有影响,在一定范围内,碳量大时,炭的燃烧较完全。硫磺也是可燃剂,但还兼有胶粘剂作用,可使黑火药的药粒密实、成型好。硫磺着火温度比炭低,故使火药易于点燃。黑火药三种组分燃烧时的反应如下(按O374.8%、3.4%、S.8%的配比)
20O3+0S+30
─→2O3+2SO3+32S3+4O2+0O+02
生产方法黑火药的制造工艺大部分属机械加工过程。硝酸钾和炭的粉碎在装有青铜球的转鼓内进行,为了安全,硫的粉碎有时在内衬皮革的木制研磨机内进行。硫易产生静电,需注意接地。粉碎操作可采用两组分粉碎法,如硫磺和炭共同粉碎,硝酸钾和少量的炭共同粉碎;这样粉碎效果较好。而且可解决单一粉碎的不足,如硝酸钾的吸潮粘壁、硫磺因静电而粘结和炭尘太大易起火等问题,但决不可三组分在一起粉碎,这样容易造成起火事故。混合在内衬皮革的转鼓内进行,转鼓内装木球而不用金属球以保证安全。药料的压实操作可在轮碾机上进行,喷少许水后即可压成薄饼,称为冷压。这种产品密度小、易点燃、吸湿性大。另外,也有直接在热压机上一次压实,称为热压。后一方法的产品药体密实、强
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