硝铵炸药

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硝铵炸药

概 述
硝铵炸药是以硝酸铵为主要成分的粉状爆炸性机械混合物，是应用最广泛的工业炸药品种之一。
硝酸铵早在1658年就被发现，但是它的爆炸性质却在1843年才被揭示。当时证实了将硝酸铵和煤的混合物加热至170℃时就可以发生强烈爆炸。在此基础上，为了充分利用硝酸铵爆炸时释放的有效氧，1867年瑞典工程师C.J.Ohlsson和J.H.Norrbin用固体可燃物、液体碳氢化合物和硝酸铵混合制得了最初的硝铵炸药。
为了提高使用可靠性和爆破效果，增加硝酸铵混合物的感度和作功能力，加入了多种不同的敏化剂。例如：梯恩梯、黑索今、硝化甘油等单质炸药；氯酸盐、高氯酸盐等烈性氧化剂；铝粉、镁粉等高热值金属可燃剂等。其中，梯恩梯敏化的硝铵炸药(俗称铵梯炸药)得到普遍使用。尤其在中国，粉状铵梯炸药的使用量一直在70%以上，甚至达到90%。
根据不同的使用场合和性能特点，铵梯炸药有许多品种。通常分为：岩石硝铵炸药、煤矿许用硝铵炸药和露天硝铵炸药。
岩石硝铵炸药的显著特点是威力较高，通常梯恩梯含量为10%～20%。主要用于露天或井下中硬岩石的小直径药卷爆破和岩石的二次爆破。
煤矿许用硝铵炸药的显著特点是爆温低和爆压低，因而可以有效地防止炸药爆轰引燃煤矿中可燃性气体甲烷与空气混合物的点火，保证煤矿井下爆破作业的安全性。产生这一效果的独特组分是消焰剂氯化钠，含量为10%～30%。它不但降低爆温和爆压，而且是甲烷氧化链反应的有效抑制剂。
相比之下，露天硝铵炸药具有成本低、中威力的特点，梯恩梯含量仅5%～10%。它主要应用于露天松软岩层的爆破，有时用于大孔径爆破中。
铵梯炸药不仅大量使用于土岩爆破、矿产开采、控制爆破和爆炸加工等各种民用爆破场合，也是重要的军用炸药。它可以装填在炮弹、航弹、地雷和水雷等炸弹中，作为主装药。这是由于它固有的特点决定的：
(1)爆炸威力适中。与梯恩梯相比，铵梯炸药是零氧平衡体系，具有足够高的爆热和比容，因而作功能力大，在许多场合具有理想的爆破效果；
(2)来源广泛、成本低廉。硝酸铵由氮、氢、氧构成，取自于大气中，是一种取之不尽的源泉。它的成本往往是单质炸药的几分之一到几十分之一。
(3)组成简单、加工方便。常用的铵梯炸药由硝酸铵、梯恩梯、木粉及氯化钠组成，其制作过程的基本操作仅包括粉碎、干燥和混合。所以，过程简单、生产效率高。
(4)使用可靠、安全性好。铵梯炸药具有适中的使用感度和危险感度，不但足以保证使用过程的起爆和传爆，而且可以保证生产过程安全。
铵梯炸药的主要缺点有：①物理性能差，吸湿结块严重，甚至失去爆轰性能；②梯恩梯有毒，易造成对人体的毒害和环境污染；③产品成本仍偏高等。
各国研究者对上述问题进行了长期而深入的研究，先后采用过添加憎水剂、掺粉剂、结晶改变剂、表面活性剂和改善包装等方法，使上述问题得到一定程度的改进。
除了上述方法外，还用硝酸脲、硝酸胍、硝酸胺盐等爆炸性物质代替敏化剂梯恩梯，曾经得到过部分使用。90年代初研制成功了膨化硝铵炸药。硝酸铵在适当温度、适当压力和特种表面活性剂条件下控制析晶，形成具有许多“微气孔”的自敏化硝酸铵，用“气泡”代替了梯恩梯。膨化硝铵炸药的基本组成包括：膨化硝酸铵、复合燃料油和木粉，是一种高威力、低成本、易制作、不结块的新型无梯粉状硝铵炸药。
高威力无梯粉状硝铵炸药和生产过程的连续化、自动化是硝铵炸药的发展方向。

原文网址：

1. http://www.cbsw.cn/html/2009/08/24/8777.htm

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