燃烧与爆炸学Chapter6教材课件

20062006年年1212月月 杨杨 迎迎第六章第六章 可燃固体的燃烧可燃固体的燃烧20062006年年1212月月 杨杨 迎迎第一节第一节 固体燃烧概述固体燃烧概述一、固体燃烧的形式一、固体燃烧的形式（一）蒸发燃烧（一）蒸发燃烧（二）表面燃烧（二）表面燃烧（三）分解燃烧（三）分解燃烧（四）熏烟燃烧（阴燃）（四）熏烟燃烧（阴燃）（五）轰燃（五）轰燃（六）异相和同相燃烧（六）异相和同相燃烧20062006年年1212月月 杨杨 迎迎第一节第一节 固体燃烧概述固体燃烧概述一、固体燃烧的形式一、固体燃烧的形式（一）蒸发燃烧（一）蒸发燃烧火源加热火源加热熔融蒸发熔融蒸发着火燃烧（关键阶段）着火燃烧（关键阶段）例如：例如：硫、磷、钾、钠、蜡烛、松香、沥青等硫、磷、钾、钠、蜡烛、松香、沥青等火源加热火源加热升华升华着火燃烧着火燃烧例如：例如：樟脑、萘等樟脑、萘等20062006年年1212月月 杨杨 迎迎第一节第一节 固体燃烧概述固体燃烧概述一、固体燃烧的形式一、固体燃烧的形式（二）表面燃烧（二）表面燃烧 在可燃固体在可燃固体表面上表面上，由，由氧氧和和物质物质直接作用直接作用而发生的燃烧现象。而发生的燃烧现象。例如：例如：木炭、焦炭、铁、铜等木炭、焦炭、铁、铜等（三）分解燃烧（三）分解燃烧火源加热火源加热热分解热分解着火燃烧（关键阶段）着火燃烧（关键阶段）例如：例如：木材、煤、合成塑料、钙塑材料等木材、煤、合成塑料、钙塑材料等20062006年年1212月月 杨杨 迎迎第一节第一节 固体燃烧概述固体燃烧概述一、固体燃烧的形式一、固体燃烧的形式（四）熏烟燃烧（阴燃）（四）熏烟燃烧（阴燃）定义：某些物质在堆积或空气不足的条件定义：某些物质在堆积或空气不足的条件下发生的下发生的只冒烟只冒烟而而无火焰无火焰的燃烧现象。的燃烧现象。例如：例如：纸张、锯末、纤维织物、纤维素板、胶乳纸张、锯末、纤维织物、纤维素板、胶乳橡胶以及某些多孔热固性塑料等橡胶以及某些多孔热固性塑料等 20062006年年1212月月 杨杨 迎迎第一节第一节 固体燃烧概述固体燃烧概述一、固体燃烧的形式一、固体燃烧的形式（五）轰燃（五）轰燃 定义：可燃固体析出的可燃挥发份遇火源定义：可燃固体析出的可燃挥发份遇火源所发生的所发生的爆炸式燃烧爆炸式燃烧。分类：分类：粉尘爆炸、炸药爆炸、轰燃等粉尘爆炸、炸药爆炸、轰燃等例如：例如：赛璐珞、聚氨酯等赛璐珞、聚氨酯等20062006年年1212月月 杨杨 迎迎一、固体燃烧的形式一、固体燃烧的形式（六）异相和同相燃烧（六）异相和同相燃烧异相燃烧异相燃烧（非均相非均相）：可燃物与氧化剂处于）：可燃物与氧化剂处于固、气固、气两种不同状态时的燃烧现象。两种不同状态时的燃烧现象。同相燃烧同相燃烧（均相均相）：可燃物与氧化剂）：可燃物与氧化剂都处于都处于气相状态气相状态时的燃烧现象。时的燃烧现象。第一节第一节 固体燃烧概述固体燃烧概述20062006年年1212月月 杨杨 迎迎第一节第一节 固体燃烧概述固体燃烧概述一、固体燃烧的形式一、固体燃烧的形式（一）蒸发燃烧（一）蒸发燃烧（二）表面燃烧（二）表面燃烧（三）分解燃烧（三）分解燃烧（四）熏烟燃烧（阴燃）（四）熏烟燃烧（阴燃）（五）轰燃（五）轰燃（六）异相和同相燃烧（六）异相和同相燃烧20062006年年1212月月 杨杨 迎迎二、评定固体二、评定固体火灾危险性火灾危险性的参数的参数（一）熔点、闪点和燃点（一）熔点、闪点和燃点（二）热分解温度（二）热分解温度（三）自燃点（三）自燃点（四）比表面积（四）比表面积（五）氧指数（五）氧指数第一节第一节 固体燃烧概述固体燃烧概述20062006年年1212月月 杨杨 迎迎二、评定固体二、评定固体火灾危险性火灾危险性的参数的参数（一）熔点、闪点和燃点（一）熔点、闪点和燃点（二）热分解温度（二）热分解温度 可燃固体受热可燃固体受热发生分解发生分解的的初始温度初始温度。第一节第一节 固体燃烧概述固体燃烧概述几种可燃固体的几种可燃固体的热分解温度热分解温度与与燃点燃点的关系的关系固体名称固体名称热分解热分解温度温度(oC)燃点燃点(oC)固体名称固体名称热分解热分解温度温度(oC)燃点燃点(oC)硝化棉硝化棉40180棉花棉花120210赛璐珞赛璐珞90100150180木材木材150250295麻麻107150200蚕丝蚕丝23525030020062006年年1212月月 杨杨 迎迎二、评定固体二、评定固体火灾危险性火灾危险性的参数的参数（三）自燃点（三）自燃点第一节第一节 固体燃烧概述固体燃烧概述常见高分子物质的自燃点常见高分子物质的自燃点 物质名称物质名称 自燃点自燃点(oC)物质名称物质名称自燃点自燃点(oC)物质名称物质名称自燃点自燃点(oC)棉花棉花255聚乙烯聚乙烯349聚酰胺聚酰胺424报纸报纸230聚氯乙烯聚氯乙烯454醋酸纤维素醋酸纤维素475白松白松260有机玻璃有机玻璃450462硝酸纤维素硝酸纤维素14120062006年年1212月月 杨杨 迎迎二、评定固体二、评定固体火灾危险性火灾危险性的参数的参数（四）比表面积（四）比表面积（五）氧指数（五）氧指数 定义：在规定条件下，刚好维持物质燃定义：在规定条件下，刚好维持物质燃烧时的混合气体中烧时的混合气体中最低氧含量最低氧含量的的体积百分数体积百分数。第一节第一节 固体燃烧概述固体燃烧概述易燃易燃难燃难燃高难燃高难燃(不燃不燃)氧指数范围氧指数范围2222272720062006年年1212月月 杨杨 迎迎二、评定固体二、评定固体火灾危险性火灾危险性的参数的参数（一）熔点、闪点和燃点（一）熔点、闪点和燃点（二）热分解温度（二）热分解温度（三）自燃点（三）自燃点（四）比表面积（四）比表面积（五）氧指数（五）氧指数第一节第一节 固体燃烧概述固体燃烧概述20062006年年1212月月 杨杨 迎迎第二节第二节 固体着火燃烧理论固体着火燃烧理论一、固体引燃条件和引燃时间一、固体引燃条件和引燃时间二、固体火焰传播理论二、固体火焰传播理论三、固体着火和燃烧的三、固体着火和燃烧的影响因素影响因素（一）外界火源或外加热源（一）外界火源或外加热源 （二）固体材料的（二）固体材料的性质性质 （三）固体材料的（三）固体材料的形状尺寸形状尺寸及及表面位置表面位置 （四）外加（四）外加环境因素环境因素20062006年年1212月月 杨杨 迎迎第二节第二节 固体着火燃烧理论固体着火燃烧理论三、固体着火和燃烧的三、固体着火和燃烧的影响因素影响因素（一）外界火源或外加热源（一）外界火源或外加热源 点火源必须处于点火源必须处于可燃挥发份可燃挥发份的气流之内的气流之内才能使固体引燃。才能使固体引燃。加热速率越大，固体越容易被引燃。加热速率越大，固体越容易被引燃。20062006年年1212月月 杨杨 迎迎第二节第二节 固体着火燃烧理论固体着火燃烧理论三、固体着火和燃烧的三、固体着火和燃烧的影响因素影响因素（一）外界火源或外加热源（一）外界火源或外加热源（二）固体材料的（二）固体材料的性质性质 熔点熔点 热分解温度热分解温度 气化热（气化热（LV）燃烧热燃烧热 热惯性（热惯性（kc）20062006年年1212月月 杨杨 迎迎第二节第二节 固体着火燃烧理论固体着火燃烧理论三、固体着火和燃烧的三、固体着火和燃烧的影响因素影响因素（一）外界火源或外加热源（一）外界火源或外加热源 （二）固体材料的（二）固体材料的性质性质 （三）固体材料的（三）固体材料的形状尺寸形状尺寸及及表面位置表面位置比表面积比表面积大，增大与氧气接触机会，容易点燃；大，增大与氧气接触机会，容易点燃；薄物体薄物体表面导热能力强，比厚物体容易着火燃烧。表面导热能力强，比厚物体容易着火燃烧。相同材料、相同外界条件，相同材料、相同外界条件，位置不同位置不同引起燃烧速引起燃烧速度的不同。度的不同。20062006年年1212月月 杨杨 迎迎三、固体着火和燃烧的三、固体着火和燃烧的影响因素影响因素（三）固体材料的（三）固体材料的形状尺寸形状尺寸及及表面位置表面位置20062006年年1212月月 杨杨 迎迎第二节第二节 固体着火燃烧理论固体着火燃烧理论三、固体着火和燃烧的三、固体着火和燃烧的影响因素影响因素（四）外加环境因素（四）外加环境因素 1 1、风速、风速 2 2、压力、压力 3 3、氧浓度、氧浓度 4 4、环境温度、环境温度20062006年年1212月月 杨杨 迎迎三、固体着火和燃烧的三、固体着火和燃烧的影响因素影响因素（四）外加环境因素（四）外加环境因素 1 1、风速、风速 0 0.2 1.0 10 风速风速(m/s)104.01.00.4火焰传播速度火焰传播速度(mm/s)20062006年年1212月月 杨杨 迎迎20062006年年1212月月 杨杨 迎迎三、固体着火和燃烧的三、固体着火和燃烧的影响因素影响因素（四）外加环境因素（四）外加环境因素 2 2、压力、压力0 10 100 1000 压力压力(KPa)100101.0火焰传播速度火焰传播速度(mm/s)20062006年年1212月月 杨杨 迎迎三、固体着火和燃烧的三、固体着火和燃烧的影响因素影响因素（四）外加环境因素（四）外加环境因素 3 3、氧浓度、氧浓度 火焰传播速度火焰传播速度(mm/s)100%O262%O246%O20 0.2 1.0 10 风速风速(m/s)104.01.00.420062006年年1212月月 杨杨 迎迎三、固体着火和燃烧的三、固体着火和燃烧的影响因素影响因素（四）外加环境因素（四）外加环境因素 3 3、氧浓度、氧浓度 0 10 100 1000 压力压力(KPa)100101.0火焰传播速度火焰传播速度(mm/s)100%O262%O246%O220062006年年1212月月 杨杨 迎迎三、固体着火和燃烧的三、固体着火和燃烧的影响因素影响因素（四）外加环境因素（四）外加环境因素 4 4、环境温度、环境温度 10 102 103 104 预热时间预热时间(s)101.00.10.01火焰传播速度火焰传播速度(mm/s)0 kW/m28 kW/m213 kW/m219 kW/m220062006年年1212月月 杨杨 迎迎第二节第二节 固体着火燃烧理论固体着火燃烧理论一、固体引燃条件和引燃时间一、固体引燃条件和引燃时间二、固体火焰传播理论二、固体火焰传播理论三、固体着火和燃烧的三、固体着火和燃烧的影响因素影响因素（一）外界火源或外加热源（一）外界火源或外加热源 （二）固体材料的（二）固体材料的性质性质 （三）固体材料的（三）固体材料的形状尺寸形状尺寸及及表面位置表面位置 （四）外加（四）外加环境因素环境因素20062006年年1212月月 杨杨 迎迎第三节第三节 几类典型固体的燃烧几类典型固体的燃烧一、高聚物的燃烧一、高聚物的燃烧二、木材的燃烧二、木材的燃烧三、煤的燃烧三、煤的燃烧四、金属的燃烧四、金属的燃烧20062006年年1212月月 杨杨 迎迎第三节第三节 几类典型固体的燃烧几类典型固体的燃烧一、高聚物的燃烧一、高聚物的燃烧（一）三大常见高聚物（一）三大常见高聚物 塑料、橡胶、纤维塑料、橡胶、纤维（二）高聚物的燃烧过程（二）高聚物的燃烧过程 热软化熔融、热软化熔融、热分解热分解、着火燃烧、着火燃烧（三）高聚物燃烧的（三）高聚物燃烧的普遍特点普遍特点 1 1、发热量发热量较高、燃烧速度较快较高、燃烧速度较快 2 2、发烟量发烟量较大、能见度降低较大、能见度降低 3 3、燃烧（或分解）产物的、燃烧（或分解）产物的危害性危害性大大20062006年年1212月月 杨杨 迎迎一、高聚物的燃烧一、高聚物的燃烧（四）（四）不同类型不同类型高聚物燃烧的高聚物燃烧的特点特点 1、只含、只含C和和H的高聚物的高聚物 如聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯等如聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯等 易燃但不猛烈易燃但不猛烈，离开火焰后仍能持续燃烧，火焰呈，离开火焰后仍能持续燃烧，火焰呈兰色兰色或或黄色黄色，燃烧时有熔滴，并产生，燃烧时有熔滴，并产生有毒的有毒的CO气体气体。2、含有、含有O的高聚物的高聚物 如有机玻璃、赛璐璐等如有机玻璃、赛璐璐等 易燃且猛烈易燃且猛烈，火焰呈，火焰呈黄色黄色，燃烧时变软，无熔滴，并产，燃烧时变软，无熔滴，并产生生有毒的有毒的CO气体气体。3、含有、含有N的高聚物的高聚物 如脲甲醛树脂为如脲甲醛树脂为难燃自熄难燃自熄；三聚氰胺甲醛树脂为；三聚氰胺甲醛树脂为缓燃缓缓燃缓熄熄；尼龙为；尼龙为易燃以烬易燃以烬。它们在燃烧时都有熔滴，并产生它们在燃烧时都有熔滴，并产生CO、氧化氮有毒气体、氧化氮有毒气体和和HCN剧毒气体剧毒气体。20062006年年1212月月 杨杨 迎迎一、高聚物的燃烧一、高聚物的燃烧（四）不同类型高聚物燃烧的特点（四）不同类型高聚物燃烧的特点 4、含有、含有Cl的高聚物的高聚物 如聚氯乙烯等如聚氯乙烯等 硬的为难燃自熄，软的为缓燃缓熄，硬的为难燃自熄，软的为缓燃缓熄，火焰呈黄色火焰呈黄色，燃烧，燃烧时无熔滴，有炭瘤，产生时无熔滴，有炭瘤，产生HCl气体气体，有毒且溶于水有腐蚀性。，有毒且溶于水有腐蚀性。5、含有氟的高聚物、含有氟的高聚物 实际上不燃，但加强热时，能放出腐蚀实际上不燃，但加强热时，能放出腐蚀毒害性的毒害性的HF气体气体。6、酚醛树脂、酚醛树脂 无填料的为难燃自熄，有木粉填料的为缓燃缓熄，无填料的为难燃自熄，有木粉填料的为缓燃缓熄，火焰火焰呈黄色呈黄色，冒黑烟，放出，冒黑烟，放出有毒的酚蒸气有毒的酚蒸气。20062006年年1212月月 杨杨 迎迎第三节第三节 几类典型固体的燃烧几类典型固体的燃烧二、木材燃烧二、木材燃烧（一）木材的组成（一）木材的组成 木材组成木材组成成分成分纤维素纤维素半半纤维素纤维素木质素木质素分解温度范围分解温度范围 200260 oC 240350 oC280500 oC木材组成木材组成元素元素C、O、H、N20062006年年1212月月 杨杨 迎迎第三节第三节 几类典型固体的燃烧几类典型固体的燃烧二、木材燃烧二、木材燃烧（二）木材的燃烧过程（二）木材的燃烧过程加热温度加热温度现象现象110 oC干燥、蒸发出少量树脂干燥、蒸发出少量树脂130 oC开始分解出水汽、开始分解出水汽、CO2220250 oC变色碳化，分解出变色碳化，分解出CO、H2、碳氢化合物、碳氢化合物300 oC以上以上 有形结构开始断裂，直至有形结构开始断裂，直至“龟裂龟裂”，剧烈，剧烈热分解热分解20062006年年1212月月 杨杨 迎迎二、木材燃烧二、木材燃烧（三）木材的燃烧特点（三）木材的燃烧特点1、有焰燃烧阶段、有焰燃烧阶段即即木材的木材的热分解产物热分解产物的燃烧的燃烧。在此过程中，木材。在此过程中，木材的成份逐渐发生变化，的成份逐渐发生变化，氢、氧含量减少氢、氧含量减少，碳含量，碳含量增加。增加。2、无焰燃烧阶段、无焰燃烧阶段即即木炭的木炭的表面燃烧表面燃烧。其中在有焰燃烧阶段燃烧时间短、火势扩展快。其中在有焰燃烧阶段燃烧时间短、火势扩展快。20062006年年1212月月 杨杨 迎迎第三节第三节 几类典型固体的燃烧几类典型固体的燃烧一、高聚物的燃烧一、高聚物的燃烧二、木材的燃烧二、木材的燃烧三、煤的燃烧三、煤的燃烧四、金属的燃烧四、金属的燃烧20062006年年1212月月 杨杨 迎迎第三节第三节 几类典型固体的燃烧几类典型固体的燃烧三、煤的燃烧三、煤的燃烧（一）煤的组成（一）煤的组成泥煤泥煤褐煤褐煤烟煤烟煤无烟煤无烟煤C6070708080909098H56564513O2535152551513N131.31.51.21.70.21.3S0.30.60.23.50.430.4煤煤种种含量含量%元素元素20062006年年1212月月 杨杨 迎迎分类分类外观外观形成年代形成年代泥煤泥煤也称散煤，形成年代较短，煤质较差，开也称散煤，形成年代较短，煤质较差，开采出来之后，一经震动，便会成为散碎小采出来之后，一经震动，便会成为散碎小块，燃烧后煤灰呈黄褐色，如同泥土一般，块，燃烧后煤灰呈黄褐色，如同泥土一般，故称泥煤故称泥煤 褐煤褐煤黑色、褐色之固体，易裂开成鳞片状、块黑色、褐色之固体，易裂开成鳞片状、块状或粉状，韧度微弱至致密强韧，钝至无状或粉状，韧度微弱至致密强韧，钝至无光泽，具平滑或贝壳状断口光泽，具平滑或贝壳状断口 烟煤烟煤煤质优良，颜色墨亮，燃烧性强，具有低煤质优良，颜色墨亮，燃烧性强，具有低灰、低硫、低磷，发热量高的特点灰、低硫、低磷，发热量高的特点无烟无烟煤煤也称镜煤，又称煨炭，颜色黑亮如镜，燃也称镜煤，又称煨炭，颜色黑亮如镜，燃烧时间长，烟很小烧时间长，烟很小20062006年年1212月月 杨杨 迎迎第三节第三节 几类典型固体的燃烧几类典型固体的燃烧三、煤的燃烧三、煤的燃烧（二）煤的燃烧过程（二）煤的燃烧过程加热温度加热温度现象现象105 oC析出吸留气体和水分析出吸留气体和水分200300 oC软化成塑性状态，析出软化成塑性状态，析出CO、CO2、CO4300550 oC析出煤焦油、不饱和烃、析出煤焦油、不饱和烃、CH4、CO、CO2500750 oC半焦分解，析出含半焦分解，析出含H较多气体较多气体7601000 oC 半焦变成高温焦炭，析出少量半焦变成高温焦炭，析出少量 以以H为主的气体为主的气体20062006年年1212月月 杨杨 迎迎第三节第三节 几类典型固体的燃烧几类典型固体的燃烧三、煤的燃烧三、煤的燃烧（三）煤的燃烧特点（三）煤的燃烧特点煤也存在煤也存在有焰燃烧有焰燃烧和和无焰燃烧无焰燃烧，但二者不象，但二者不象木材燃烧那样有较严格的区分。理论分析和木材燃烧那样有较严格的区分。理论分析和实验结果都表明，煤中的实验结果都表明，煤中的这两种燃烧几乎同这两种燃烧几乎同时进行时进行，但在燃烧的初期阶段，焦炭只烧掉，但在燃烧的初期阶段，焦炭只烧掉1520；而；而8090的挥发份已经燃尽。的挥发份已经燃尽。20062006年年1212月月 杨杨 迎迎三、煤的燃烧三、煤的燃烧（四）煤燃烧的（四）煤燃烧的影响因素影响因素1、热分解挥发份、热分解挥发份积极：积极：着火温度低，先着火有利于提高焦炭温度；着火温度低，先着火有利于提高焦炭温度；挥发份析出后会形成空洞增加了表面积。挥发份析出后会形成空洞增加了表面积。消极：消极：挥发份消耗了大量的氧，焦炭表面的氧气挥发份消耗了大量的氧，焦炭表面的氧气显著减少显著减少2、灰分、灰分（尤其内在灰分）对燃烧过程的影响：（尤其内在灰分）对燃烧过程的影响：燃烧温度燃烧温度灰的软化温度灰的软化温度，焦炭粒外表面会形成一，焦炭粒外表面会形成一层逐渐增厚的灰壳；层逐渐增厚的灰壳；燃烧温度燃烧温度灰的熔化温度灰的熔化温度，焦炭粒表面不能形成灰，焦炭粒表面不能形成灰壳，并且灰的熔渣会堵塞煤层间的通风孔隙。壳，并且灰的熔渣会堵塞煤层间的通风孔隙。两种两种情况都会妨碍煤的燃烧情况都会妨碍煤的燃烧。20062006年年1212月月 杨杨 迎迎三、煤的燃烧三、煤的燃烧（四）煤燃烧的影响因素（四）煤燃烧的影响因素3、煤的燃烧受煤的燃烧受碳化程度、颗粒度、岩石学组成及碳化程度、颗粒度、岩石学组成及受风化情况受风化情况等多因素影响。等多因素影响。4、水分含量对煤燃烧的影响、水分含量对煤燃烧的影响水水能与能与CO在较高温度下在较高温度下反应反应，放出热量；同时生，放出热量；同时生成的氢及其自由基的链锁反应对燃烧有利。成的氢及其自由基的链锁反应对燃烧有利。20062006年年1212月月 杨杨 迎迎第三节第三节 几类典型固体的燃烧几类典型固体的燃烧一、高聚物的燃烧一、高聚物的燃烧二、木材二、木材三、煤的燃烧三、煤的燃烧四、金属的燃烧四、金属的燃烧20062006年年1212月月 杨杨 迎迎第三节第三节 几类典型固体的燃烧几类典型固体的燃烧四、金属的燃烧四、金属的燃烧（一）金属的分类（一）金属的分类 1、挥发金属、挥发金属 例如：例如：Li、Na、K、Mg、Ca等等 2、不挥发金属、不挥发金属 例如：例如：Al、Ti、Zr等等20062006年年1212月月 杨杨 迎迎挥发金属与不挥发金属燃烧性质比较挥发金属与不挥发金属燃烧性质比较挥发金属挥发金属不不挥发金属挥发金属燃烧方式燃烧方式熔融蒸发式熔融蒸发式燃烧燃烧气、固两相气、固两相燃烧燃烧沸点与其对应氧化沸点与其对应氧化物熔点关系物熔点关系沸点沸点低于低于其氧化物的熔点其氧化物的熔点沸点沸点高于高于其氧化物的熔点其氧化物的熔点氧化物存在形式氧化物存在形式多孔性多孔性金属氧化物金属氧化物层状层状金属氧化物金属氧化物燃烧难易程度燃烧难易程度空气中可燃空气中可燃空气中难燃空气中难燃纯氧中可燃纯氧中可燃四、金属的燃烧四、金属的燃烧（二）金属的燃烧性质（二）金属的燃烧性质 20062006年年1212月月 杨杨 迎迎挥发金属及其氧化物的性质挥发金属及其氧化物的性质金属金属熔点熔点(oC)沸点沸点燃点燃点氧化物氧化物熔点熔点(oC)沸点沸点Li1791370190Li2O16102500Na98883114Na2O9201277K6476069K2O5271477Mg6511107623MgO28003600Ca8511482550CaO25853527不不挥发金属及其氧化物的性质挥发金属及其氧化物的性质金属金属熔点熔点(oC)沸点沸点燃点燃点氧化物氧化物熔点熔点(oC)沸点沸点Al66025001000Al2O320503527Ti16773277300TiO218554227Zr锆锆18524377500ZrO22687492720062006年年1212月月 杨杨 迎迎第三节第三节 几类典型固体的燃烧几类典型固体的燃烧四、金属的燃烧四、金属的燃烧（三）金属燃烧的普遍特征（三）金属燃烧的普遍特征 1、燃烧难易程度与比表面积关系极大、燃烧难易程度与比表面积关系极大 2、燃烧热值大，燃烧温度高、燃烧热值大，燃烧温度高 3、高温燃烧的金属性质活泼、高温燃烧的金属性质活泼 4、某些金属燃烧时火焰具有特征颜色、某些金属燃烧时火焰具有特征颜色20062006年年1212月月 杨杨 迎迎第三节第三节 几类典型固体的燃烧几类典型固体的燃烧四、金属的燃烧四、金属的燃烧（三）金属燃烧的普遍特征（三）金属燃烧的普遍特征 1、燃烧难易程度与、燃烧难易程度与比表面积比表面积关系极大关系极大 块状、薄带状、粉尘状块状、薄带状、粉尘状 2、燃烧热值燃烧热值大，燃烧温度高大，燃烧温度高 金属燃烧热是普通燃料的金属燃烧热是普通燃料的520倍，倍，镁镁燃燃烧火焰温度高达烧火焰温度高达3000oC。20062006年年1212月月 杨杨 迎迎四、金属的燃烧四、金属的燃烧（三）金属燃烧的普遍特征（三）金属燃烧的普遍特征 3、高温燃烧高温燃烧的的金属性质活泼金属性质活泼 高温金属可与高温金属可与CO2、卤素及其化合物、卤素及其化合物、N2、H2O等发生反应，使燃烧更剧烈。等发生反应，使燃烧更剧烈。2Mg+CO2Mg+Cl24Na+CCl42Ca+N22K+2H2O2MgO+CMgCl24NaCl4+C2CaN2KOH+H2燃燃烧烧温温度度下下20062006年年1212月月 杨杨 迎迎第三节第三节 几类典型固体的燃烧几类典型固体的燃烧四、金属的燃烧四、金属的燃烧（三）金属燃烧的普遍特征（三）金属燃烧的普遍特征 4、某些金属燃烧时火焰具有、某些金属燃烧时火焰具有特征颜色特征颜色金属名称金属名称K KCaCaBaBaNaNaSrSrCuCuMgMgLiLiRuRu火焰颜色火焰颜色浅紫浅紫砖红砖红绿绿黄黄红红蓝蓝白白紫红紫红紫紫20062006年年1212月月 杨杨 迎迎第三节第三节 几类典型固体的燃烧几类典型固体的燃烧四、金属的燃烧四、金属的燃烧（三）金属燃烧的普遍特征（三）金属燃烧的普遍特征 1、燃烧难易程度与、燃烧难易程度与比表面积比表面积关系极大关系极大 2、燃烧热值燃烧热值大，燃烧温度高大，燃烧温度高 3、高温燃烧的、高温燃烧的金属性质活泼金属性质活泼 4、某些金属燃烧时火焰、某些金属燃烧时火焰具有特征颜色具有特征颜色20062006年年1212月月 杨杨 迎迎第四节第四节 固体阴燃固体阴燃阴燃定义阴燃定义：某些物质在堆积或空气不足的条：某些物质在堆积或空气不足的条件下发生的件下发生的只冒烟只冒烟而而无火焰无火焰的燃烧现象。的燃烧现象。例如：例如：纸张、锯末、纤维织物、纤维素板、纸张、锯末、纤维织物、纤维素板、胶乳橡胶以及某些多孔热固性塑料等胶乳橡胶以及某些多孔热固性塑料等 回顾回顾20062006年年1212月月 杨杨 迎迎第四节第四节 固体的阴燃固体的阴燃一、阴燃发生的条件一、阴燃发生的条件（一）内在原因（一）内在原因一些材料受热分解后能产生一些材料受热分解后能产生刚性结构的多孔炭刚性结构的多孔炭，从而具备多孔从而具备多孔蓄热蓄热和大面积和大面积吸附氧气吸附氧气。添加剂添加剂有助于有助于阴燃发生阴燃发生LiCl、LiOH、NaCl、NaOHFeCl2、FeSO4、FeCl3、AgNO3、CsCl等等等等抑制抑制阴燃发生阴燃发生S、SbCl3、CaCl2、CuCl2、ZnCl2、CaCl22H2O、AlCl36H2O等等等等20062006年年1212月月 杨杨 迎迎第四节第四节 固体的阴燃固体的阴燃一、阴燃发生的条件一、阴燃发生的条件（二）外在原因（二）外在原因具有一个具有一个供热强度适宜供热强度适宜的热源的热源供热强度供热强度过小过小，固体无法着火，固体无法着火供热强度供热强度过大过大，固体发生有焰燃烧，固体发生有焰燃烧1、自燃、自燃2、阴燃本身、阴燃本身3、有焰燃烧火焰熄灭后的阴燃、有焰燃烧火焰熄灭后的阴燃4、物质内部热点或外部热流、物质内部热点或外部热流20062006年年1212月月 杨杨 迎迎热解区热解区炭化区炭化区残余区残余区二、阴燃的传播理论二、阴燃的传播理论（一）阴燃的结构（一）阴燃的结构传播方向传播方向烟烟原始纤维素原始纤维素纤维素纤维素变色区变色区黑色炭黑色炭灼热炭灼热炭残余灰残余灰/炭炭云南红塔云南红塔20062006年年1212月月 杨杨 迎迎二、阴燃的传播理论二、阴燃的传播理论（二）阴燃的传播机理（二）阴燃的传播机理略略20062006年年1212月月 杨杨 迎迎第四节第四节 固体的阴燃固体的阴燃三、阴燃发生的影响因素三、阴燃发生的影响因素（一）固体材料的性质和尺寸（一）固体材料的性质和尺寸（二）外加空气流（风）速度（二）外加空气流（风）速度（三）阴燃的传播方向（三）阴燃的传播方向（四）双元材料体系的阴燃（四）双元材料体系的阴燃（五）其他因素的影响（五）其他因素的影响20062006年年1212月月 杨杨 迎迎第四节第四节 固体的阴燃固体的阴燃三、阴燃发生的影响因素三、阴燃发生的影响因素（一）固体材料的性质和尺寸（一）固体材料的性质和尺寸1、质地松软、细微、杂质少的材料、质地松软、细微、杂质少的材料 阴燃性能好阴燃性能好 原因：原因：保温性能保温性能和和隔热性能隔热性能好，热量不容易散失。好，热量不容易散失。2、单一材料、单一材料粉尘层尺寸对阴燃的影响可从粉尘层尺寸对阴燃的影响可从厚度厚度、粒径粒径和和密度密度三个三个方面说明。方面说明。20062006年年1212月月 杨杨 迎迎三、阴燃发生的影响因素三、阴燃发生的影响因素（一）固体材料的性质和尺寸（一）固体材料的性质和尺寸2、单一材料、单一材料 厚度厚度厚度厚度减小减小，阴燃传播速度阴燃传播速度先先增大增大后后减小减小 原因：厚度原因：厚度太大太大，空气较难进入阴燃区，空气较难进入阴燃区 厚度厚度太小太小，热量损失增大，热量损失增大存在维持粉尘阴燃的厚度下限存在维持粉尘阴燃的厚度下限不同粒径软木粉阴燃的厚度下限不同粒径软木粉阴燃的厚度下限粒径粒径(mm)0.51.02.03.6厚度下限厚度下限(mm)1236473620062006年年1212月月 杨杨 迎迎三、阴燃发生的影响因素三、阴燃发生的影响因素（一）固体材料的性质和尺寸（一）固体材料的性质和尺寸2、单一材料、单一材料 粒径粒径粒径粒径增大增大，厚度下限厚度下限先先增大增大后后减小减小 密度密度粉尘层密度粉尘层密度减小减小，阴燃的传播速度，阴燃的传播速度增加增加20062006年年1212月月 杨杨 迎迎第四节第四节 固体的阴燃固体的阴燃三、阴燃发生的影响因素三、阴燃发生的影响因素（二）外加空气流（风）速度（二）外加空气流（风）速度外加空气流速度增大，阴燃的传播速度明显外加空气流速度增大，阴燃的传播速度明显增大，尤其空气流动方向与阴燃传播方向一增大，尤其空气流动方向与阴燃传播方向一致时。致时。原因：促进原因：促进氧气氧气的的传播传播 促进促进热量热量的的传递传递20062006年年1212月月 杨杨 迎迎三、阴燃发生的影响因素三、阴燃发生的影响因素（三）阴燃的传播方向（三）阴燃的传播方向20062006年年1212月月 杨杨 迎迎第四节第四节 固体的阴燃固体的阴燃三、阴燃发生的影响因素三、阴燃发生的影响因素（四）双元材料体系的阴燃（四）双元材料体系的阴燃某些高聚物单独存在时难以阴燃，与其他材某些高聚物单独存在时难以阴燃，与其他材料组合时，可以发生阴燃。料组合时，可以发生阴燃。（五）其他因素的影响（五）其他因素的影响杂质杂质水水20062006年年1212月月 杨杨 迎迎第四节第四节 固体的阴燃固体的阴燃四、阴燃向有焰燃烧的转变四、阴燃向有焰燃烧的转变（一）阴燃从材料堆垛（一）阴燃从材料堆垛内部传播内部传播到到外部外部时转变时转变为有焰燃烧为有焰燃烧（二）加热温度提高，（二）加热温度提高，阴燃阴燃转变为转变为有焰燃烧有焰燃烧（三）（三）密闭空间密闭空间内材料的阴燃转变为有焰燃烧内材料的阴燃转变为有焰燃烧20062006年年1212月月 杨杨 迎迎第四节第四节 固体的阴燃固体的阴燃一、阴燃发生的条件一、阴燃发生的条件二、阴燃的传播理论二、阴燃的传播理论三、阴燃发生的影响因素三、阴燃发生的影响因素四、阴燃向有焰燃烧的转变四、阴燃向有焰燃烧的转变20062006年年1212月月 杨杨 迎迎第五节第五节 粉尘爆炸粉尘爆炸粉粉尘尘爆爆炸炸：可可燃燃性性固固体体粉粉尘尘或或可可燃燃性性液液体体的的雾雾状状液液滴滴分分散散于于空空气气或或其其它它助助燃燃气气体体中中，当当其其浓浓度度达达到到爆爆炸炸极极限限时时，接接受受相相当当的的点点火火能能量量所所必必然发生的一种爆炸现象。然发生的一种爆炸现象。一、粉尘爆炸的条件一、粉尘爆炸的条件（一）粉尘本身具有燃烧爆炸性（一）粉尘本身具有燃烧爆炸性（二）粉尘以适当浓度悬浮在空气中（二）粉尘以适当浓度悬浮在空气中（三）存在能量足够的点火源（三）存在能量足够的点火源20062006年年1212月月 杨杨 迎迎一、粉尘爆炸的条件一、粉尘爆炸的条件（一）粉尘本身具有燃烧爆炸性（一）粉尘本身具有燃烧爆炸性常见爆炸性粉尘种类常见爆炸性粉尘种类炭制品炭制品煤、木炭、焦炭、活性炭等煤、木炭、焦炭、活性炭等肥料肥料鱼粉、血粉等鱼粉、血粉等食品类食品类淀粉、砂糖、面粉、可可、奶粉、谷粉、咖淀粉、砂糖、面粉、可可、奶粉、谷粉、咖啡粉等啡粉等木质类木质类木粉、软木粉、木质素粉、纸粉等木粉、软木粉、木质素粉、纸粉等合成制品类合成制品类染料中间体、各种塑料、橡胶、合成洗涤剂染料中间体、各种塑料、橡胶、合成洗涤剂农产加工品类农产加工品类 胡椒、除虫菊粉、烟草等胡椒、除虫菊粉、烟草等金属类金属类Al、Mg、Zn、Fe、Mn、Sn、Si、硅铁、硅铁、Ti、Ba、Zr(锆锆)等等20062006年年1212月月 杨杨 迎迎第五节第五节 粉尘爆炸粉尘爆炸一、粉尘爆炸的条件一、粉尘爆炸的条件（二）粉尘以适当浓度悬浮在空气中（二）粉尘以适当浓度悬浮在空气中粉尘的悬浮取决于：粉尘粒径、密度和环境温粉尘的悬浮取决于：粉尘粒径、密度和环境温度、湿度等因素度、湿度等因素（三）存在能量足够的点火源（三）存在能量足够的点火源最小点火能大致是最小点火能大致是10100mJ，比可燃气的最小，比可燃气的最小点火能大点火能大102103倍。倍。20062006年年1212月月 杨杨 迎迎第五节第五节 粉尘爆炸粉尘爆炸二、粉尘爆炸的二、粉尘爆炸的过程过程和特点和特点第三阶段第三阶段第二阶段第二阶段 可燃气可燃气可燃气可燃气 空气空气空气空气 被点燃被点燃被点燃被点燃 热辐射热辐射热辐射热辐射 热对流热对流热对流热对流 火焰传播火焰传播火焰传播火焰传播 分解干分解干分解干分解干馏馏馏馏 更多的更多的更多的更多的 可燃气可燃气可燃气可燃气 循环循环循环循环往复往复往复往复 导致导致导致导致爆炸爆炸爆炸爆炸 分解分解分解分解干馏干馏干馏干馏 可可可可燃气燃气燃气燃气 充满充满充满充满气相气相气相气相第一阶段第一阶段20062006年年1212月月 杨杨 迎迎第五节第五节 粉尘爆炸粉尘爆炸二、粉尘爆炸的过程和二、粉尘爆炸的过程和特点特点（一）与气体爆炸比较，粉尘爆炸的特点（一）与气体爆炸比较，粉尘爆炸的特点1、点火能量比较大、引爆时间长、过程复杂、点火能量比较大、引爆时间长、过程复杂2、爆炸压力比气体略低，但正压作用时间长、爆炸压力比气体略低，但正压作用时间长（二）粉尘爆炸危害方面的特点（二）粉尘爆炸危害方面的特点1、容易发生二次甚至连锁爆炸、容易发生二次甚至连锁爆炸2、爆爆炸炸具具有有连连续续性性，反反应应速速度度加加快快和和爆爆炸炸压压力力增大（反射增压现象）增大（反射增压现象）3、不完全燃烧易产生有毒气体或高温灰烬、不完全燃烧易产生有毒气体或高温灰烬20062006年年1212月月 杨杨 迎迎第五节第五节 粉尘爆炸粉尘爆炸三、粉尘爆炸的重要特性参数三、粉尘爆炸的重要特性参数（一）爆炸压力和升压速度（一）爆炸压力和升压速度（二）爆炸极限（二）爆炸极限（三）最小引爆能（三）最小引爆能（四）悬浮状态下粉尘的自燃点（四）悬浮状态下粉尘的自燃点20062006年年1212月月 杨杨 迎迎第五节第五节 粉尘爆炸粉尘爆炸四、粉尘爆炸的影响因素四、粉尘爆炸的影响因素（一）粉尘的物理化学性质（一）粉尘的物理化学性质（二）粉尘的粒度和浓度（二）粉尘的粒度和浓度（三）可燃气体和惰性成分的含量（三）可燃气体和惰性成分的含量（四）粉尘爆炸的环境条件（四）粉尘爆炸的环境条件（五）点火源强度和点火方式（五）点火源强度和点火方式（六）爆炸容器的容积（六）爆炸容器的容积（七）其他因素（七）其他因素20062006年年1212月月 杨杨 迎迎第五节第五节 粉尘爆炸粉尘爆炸四、粉尘爆炸的影响因素四、粉尘爆炸的影响因素（一）粉尘的物理化学性质（一）粉尘的物理化学性质 1、含、含 可可 燃燃 挥挥 发发 份份 2、燃、燃 烧烧 热热 高高 低低 3、氧、氧 化化 速速 度度 4、容、容 易易 带带 电电 的的 粉粉 尘尘20062006年年1212月月 杨杨 迎迎第五节第五节 粉尘爆炸粉尘爆炸四、粉尘爆炸的影响因素四、粉尘爆炸的影响因素（二）粉尘的粒度和浓度（二）粉尘的粒度和浓度 1、粒粒度度越越小小的的粉粉尘尘，比比表表面面积积越越大大，容容易易发发生爆炸生爆炸 2、可可燃燃粉粉尘尘能能发发生生爆爆炸炸，其其浓浓度度应应处处于于爆爆炸炸浓度极限范围内浓度极限范围内20062006年年1212月月 杨杨 迎迎第五节第五节 粉尘爆炸粉尘爆炸四、粉尘爆炸的影响因素四、粉尘爆炸的影响因素（三）可燃气体和惰性成分的含量（三）可燃气体和惰性成分的含量1、粉尘中混入一定量的、粉尘中混入一定量的可燃气体可燃气体2、粉尘中混入一定量的、粉尘中混入一定量的惰性气体惰性气体最最小小点点火火能能、爆爆炸炸下下限限、最最大大爆爆炸炸压压力力、最最大大升压速度升压速度20062006年年1212月月 杨杨 迎迎第五节第五节 粉尘爆炸粉尘爆炸四、粉尘爆炸的影响因素四、粉尘爆炸的影响因素（四）粉尘爆炸的环境条件（四）粉尘爆炸的环境条件1、水分、水分原原因因一一：粘粘结结小小颗颗粒粒粉粉尘尘，降降低低粉粉尘尘的的分分散散度度和缩短漂浮时间和缩短漂浮时间原因二：水分蒸发吸收大量的热原因二：水分蒸发吸收大量的热原原因因三三：水水蒸蒸气气占占据据空空间间，稀稀释释氧氧浓浓度度，降降低低粉尘的燃烧速度粉尘的燃烧速度2、温度、温度3、压力、压力20062006年年1212月月 杨杨 迎迎第五节第五节 粉尘爆炸粉尘爆炸四、粉尘爆炸的影响因素四、粉尘爆炸的影响因素（五）点火源强度和点火方式（五）点火源强度和点火方式（六）爆炸容器的容积（六）爆炸容器的容积（七）其他影响因素（七）其他影响因素 粉尘与空气混合物的湍流度粉尘与空气混合物的湍流度 粉尘颗粒的含水量粉尘颗粒的含水量 凝聚性凝聚性 导热性导热性20062006年年1212月月 杨杨 迎迎第五节第五节 粉尘爆炸粉尘爆炸四、粉尘爆炸的影响因素四、粉尘爆炸的影响因素（一）粉尘的物理化学性质（一）粉尘的物理化学性质（二）粉尘的粒度和浓度（二）粉尘的粒度和浓度（三）可燃气体和惰性成分的含量（三）可燃气体和惰性成分的含量（四）粉尘爆炸的环境条件（四）粉尘爆炸的环境条件（五）点火源强度和点火方式（五）点火源强度和点火方式（六）爆炸容器的容积（六）爆炸容器的容积（七）其他因素（七）其他因素20062006年年1212月月 杨杨 迎迎第五节第五节 粉尘爆炸粉尘爆炸五、粉尘爆炸的预防和控制五、粉尘爆炸的预防和控制（一）严格控制或消除火源（一）严格控制或消除火源（二）防止可燃粉尘和空气形成爆炸性气体（二）防止可燃粉尘和空气形成爆炸性气体 消除消除粉尘源粉尘源，采用惰气保护，采用惰气保护（三）（三）抑制爆炸抑制爆炸 及时使用灭火剂及时使用灭火剂 防止粉尘扬溢防止粉尘扬溢（四）（四）防爆泄压装置防爆泄压装置20062006年年1212月月 杨杨 迎迎第六节第六节 炸药爆炸炸药爆炸一、炸药爆炸的特点及分类一、炸药爆炸的特点及分类（一）炸药爆炸的（一）炸药爆炸的特点特点1、化学反应速度极快、化学反应速度极快可在可在万分之一秒万分之一秒甚至更短的时间内完成爆炸甚至更短的时间内完成爆炸2、能放出大量的热、能放出大量的热爆爆炸炸时时的的反反应应热热达达到到数数千千到到数数万万千千焦焦，温温度度可可达数千摄氏度并产生高压达数千摄氏度并产生高压3、能产生大量的气体产物、能产生大量的气体产物固态向气态的转变，体积成倍增加固态向气态的转变，体积成倍增加20062006年年1212月月 杨杨 迎迎第六节第六节 炸药爆炸炸药爆炸一、炸药爆炸的特点及分类一、炸药爆炸的特点及分类（二）炸药爆炸的分类（二）炸药爆炸的分类分类分类特点特点主要用途主要用途举例举例起爆药起爆药感度高感度高起爆器材起爆器材雷汞等雷汞等猛炸药猛炸药性质稳定、威力大、性质稳定、威力大、破坏作用大破坏作用大工程爆破、军工程爆破、军用炸弹主装药用炸弹主装药TNTTNT、黑索金、黑索金、塑性炸药等塑性炸药等发射药发射药其反应为爆燃，密闭、其反应为爆燃，密闭、办密闭的环境中能产办密闭的环境中能产生高温高压作用生高温高压作用枪、炮弹的发枪、炮弹的发射剂射剂黑火药、无黑火药、无烟火药等烟火药等20062006年年1212月月 杨杨 迎迎第六节第六节 炸药爆炸炸药爆炸二、炸药的爆炸性能二、炸药的爆炸性能（一）炸药的感度（一）炸药的感度（二）炸药的安定性（二）炸药的安定性（三）炸药的热化学参数（三）炸药的热化学参数（四）炸药的威力和猛度（四）炸药的威力和猛度（五）炸药的氧平衡（五）炸药的氧平衡20062006年年1212月月 杨杨 迎迎二、炸药的爆炸性能二、炸药的爆炸性能（一）炸药的感度（一）炸药的感度炸药在外界能量作用下发生爆炸的难易程度炸药在外界能量作用下发生爆炸的难易程度1、热感度、热感度它它是是指指炸炸药药在在热热作作用用下下引引起起爆爆炸炸的的难难易易程程度度，通通常常用用爆爆发发点点和和火火焰焰感感度度来来表表示示，它它们们分分别别对对应应均均匀匀加加热热和和火火焰焰点点火火的的情情况。况。2、机械感度、机械感度炸炸药药在在机机械械作作用用下下发发生生爆爆炸炸的的难难易易程程度度，称称为为炸炸药药的的机机械械感感度，通常用撞击感度、摩擦感度和针刺感度表示。度，通常用撞击感度、摩擦感度和针刺感度表示。3、爆炸感度、爆炸感度炸炸药药在在另另一一种种炸炸药药的的爆爆炸炸作作用用下下发发生生爆爆炸炸的的难难易易程程度度，称称为为炸药的爆炸感度。炸药的爆炸感度。20062006年年1212月月 杨杨 迎迎二、炸药的爆炸性能二、炸药的爆炸性能（二）炸药的安定性（二）炸药的安定性是是指指炸炸药药在在长长期期使使用用、保保管管过过程程中中，受受温温度度、湿湿度度、阳光等条件的影响，保持其性质不变的能力。阳光等条件的影响，保持其性质不变的能力。1 1、化学安定性、化学安定性它它指指在在使使用用、保保管管过过程程中中，炸炸药药虽虽受受外外界界条条件件的的影影响响，但但仍仍能能保保持持其其化化学学性性质质不不变变的的能能力力，它它主主要要取取决决于于炸炸药药的的化化学学结结构，杂质、温度、湿度对它的影响也较大。构，杂质、温度、湿度对它的影响也较大。2 2、物理安定性、物理安定性它指炸药不吸湿、不挥发，保持机械强度的能力。它指炸药不吸湿、不挥发，保持机械强度的能力。3 3、热安定性、热安定性炸药在热的作用下，保持物理、化学性质不变的能力。炸药在热的作用下，保持物理、化学性质不变的能力。20062006年年1212月月 杨杨 迎迎（三）炸药的热化学参数（三）炸药的热化学参数衡衡量量炸炸药药爆爆炸炸作作功功能能力力和和估估计计炸炸药药爆爆炸炸破破坏坏作作用用的的重要指标。重要指标。热化学热化学参数参数定义定义炸药对外炸药对外作功能力作功能力爆容爆容指单位质量的炸药爆炸后，气体产物指单位质量的炸药爆炸后，气体产物（包括水）在标准状况下所占的（包括水）在标准状况下所占的体积体积。正比正比爆热爆热单位质量的炸药爆炸时所单位质量的炸药爆炸时所放出的热量放出的热量，称为炸药的爆热，通常用定容下爆炸称为炸药的爆热，通常用定容下爆炸变化时放出的热量表示。变化时放出的热量表示。决定因素决定因素爆温爆温指炸药在爆炸瞬间所放出的热量将产指炸药在爆炸瞬间所放出的热量将产物加热到的物加热到的最高温度最高温度。正比正比爆压爆压炸药在一定容积内爆炸后，其炸药在一定容积内爆炸后，其气体产气体产物的热容不再变化时的压力物的热容不再变化时的压力。正比正比20062006年年1212月月 杨杨 迎迎第六节第六节 炸药爆炸炸药爆炸二、炸药的爆炸性能二、炸药的爆炸性能（四）炸药的威力和猛度（四）炸药的威力和猛度 1、炸药的威力、炸药的威力是指炸药爆炸时作功的能力。威力越是指炸药爆炸时作功的能力。威力越大的炸药，爆炸时破坏的范围和体积越大。大的炸药，爆炸时破坏的范围和体积越大。通常用通常用TNT当量当量（即某炸药的威力与梯恩梯威力（即某炸药的威力与梯恩梯威力的比值）表示炸药的威力的比值）表示炸药的威力 取决于：爆热取决于：爆热2、炸药的猛度、炸药的猛度是指炸药爆炸时粉碎与其直接接触物是指炸药爆炸时粉碎与其直接接触物体或介质的能力。它主要与体或介质的能力。它主要与爆速有关爆速有关。通常用炸药爆。通常用炸药爆炸时铅柱被压缩的高度表示炸药的猛度。炸时铅柱被压缩的高度表示炸药的猛度。20062006年年1212月月 杨杨 迎迎第六节第六节 炸药爆炸炸药爆炸二、炸药的爆炸性能二、炸药的爆炸性能（五）炸药的氧平衡（五）炸药的氧平衡氧氧平平衡衡是是指指炸炸药药中中的的氧氧与与炸炸药药中中的的C、H完完全全燃燃烧烧所所需需的氧之间的平衡关系。的氧之间的平衡关系。1、正氧正氧平衡：氧气平衡：氧气有剩余有剩余2、零氧零氧平衡：平衡：3、负氧负氧平衡：氧气平衡：氧气不足不足实践意义实践意义1、零零氧氧或或接接近近零零氧氧平平衡衡的的炸炸药药，爆爆炸炸时时放放出出的的能能量量最最大大，作功最大作功最大2、能否发生完全燃烧、能否发生完全燃烧20062006年年1212月月 杨杨 迎迎第六节第六节 炸药爆炸炸药爆炸三、炸药的爆炸及其破坏机理三、炸药的爆炸及其破坏机理（一）爆炸机理（一）爆炸机理1、热爆炸机理、热爆炸机理2、机械能起爆机理、机械能起爆机理3、爆炸能起爆机理、爆炸能起爆机理（二）破坏作用（二）破坏作用1、爆炸产物的直接作用、爆炸产物的直接作用2、空气冲击波的作用、空气冲击波的作用3、外壳破片的飞散杀伤作用、外壳破片的飞散杀伤作用20062006年年1212月月 杨杨 迎迎第六节第六节 炸药爆炸炸药爆炸四、炸药的殉爆四、炸药的殉爆殉殉爆爆：主主爆爆药药爆爆炸炸后后能能引引起起与与其其相相隔隔一一定定距距离离的从爆药爆炸的现象。的从爆药爆炸的现象。殉爆殉爆原因原因（一）主爆药爆炸产物的冲击作用（一）主爆药爆炸产物的冲击作用（二）主爆药爆炸所抛出物体的冲击作用（二）主爆药爆炸所抛出物体的冲击作用（三）主爆药爆炸时产生的冲击波作用（三）主爆药爆炸时产生的冲击波作用（四）火焰作用（四）火焰作用20062006年年1212月月 杨杨 迎迎第六节第六节 炸药爆炸炸药爆炸五、炸药的安全与安全炸药五、炸药的安全与安全炸药1、炸药的感度、炸药的感度2、炸药的不稳定性、炸药的不稳定性3、炸药的殉爆、炸药的殉爆20062006年年1212月月 杨杨 迎迎炸药源于中国，大约在唐代，我国已发明火药（黑色炸药），这是炸药源于中国，大约在唐代，我国已发明火药（黑色炸药），这是世界上最早的炸药。宋朝时，黑色炸药已经用于战争，它必须用明世界上最早的炸药。宋朝时，黑色炸药已经用于战争，它必须用明火点燃，爆炸力也不大。火点燃，爆炸力也不大。18311831年，英国人比克福德发明了安全导火索，使炸药的应用条件得年，英国人比克福德发明了安全导火索，使炸药的应用条件得到了极大改善。黄色炸药威力较大，它是由瑞典化学家、工程师和到了极大改善。黄色炸药威力较大，它是由瑞典化学家、工程师和实业家诺贝尔发明的。实业家诺贝尔发明的。18461846年，意大利人索布雷罗合成硝化甘油，年，意大利人索布雷罗合成硝化甘油，制成了液体炸药。这种液体炸药，爆炸力强，但使用时极不安全。制成了液体炸药。这种液体炸药，爆炸力强，但使用时极不安全。18591859年，诺贝尔父子俩又对硝化甘油进行研究，最后用年，诺贝尔父子俩又对硝化甘油进行研究，最后用“温热法温热法”对硝化甘油进行了较为妥善的处置。对硝化甘油进行了较为妥善的处置。18621862年，他们建起了一座炸药年，他们建起了一座炸药加工厂，专门生产经过处理的炸药。但投产不久工厂就发生了爆炸，加工厂，专门生产经过处理的炸药。但投产不久工厂就发生了爆炸，诺贝尔的父亲被炸成重伤，弟弟被炸死。为此，政府禁止重建炸药诺贝尔的父亲被炸成重伤，弟弟被炸死。为此，政府禁止重建炸药工厂。为了寻求减少搬动硝化甘油时发生危险的方法，诺贝尔把试工厂。为了寻求减少搬动硝化甘油时发生危险的方法，诺贝尔把试验室搬到了一只驳船上，在船上进行试验。验室搬到了一只驳船上，在船上进行试验。18651865年，他发明了雷汞年，他发明了雷汞雷管，与比克福德发明的安全导火索并用，成了硝化甘油炸药等高雷管，与比克福德发明的安全导火索并用，成了硝化甘油炸药等高级炸药的引爆手段。在试验过程中，他发现硝化甘油被干燥的硅藻级炸药的引爆手段。在试验过程中，他发现硝化甘油被干燥的硅藻土所吸附以后的混合物运输时很安全，而后又经过反复研究，不断土所吸附以后的混合物运输时很安全，而后又经过反复研究，不断改进，终于研制出了运输安全，性能可靠的黄色炸药改进，终于研制出了运输安全，性能可靠的黄色炸药硅藻土炸硅藻土炸药。随后又开发成功一种威力更大的同类型炸药药。随后又开发成功一种威力更大的同类型炸药爆炸胶。爆炸胶。1010年年后，他又研制出了第一批硝化甘油无烟火药弹道炸药。后，他又研制出了第一批硝化甘油无烟火药弹道炸药。20062006年年1212月月 杨杨 迎迎第六节第六节 固体材料的阻燃处理概述固体