第五章

第五章 电起爆

电桥分热能和爆炸能 ，热能为灼热桥丝式；爆炸能为冲击波（产物）即爆炸丝式和飞片式；直接―火花式。静电感度：①火花>②热桥>③爆炸能穿甲弹用压电式雷管（10μs），非常敏感,一般需采取如下措施: ① 工房内安铜网； ② 导电金属门帘； ③ 工作地面辅导电橡胶。热击穿:电阻→焦耳热→电阻↑电流↑发热↑→ 热积累→温度使绝缘破坏(几分钟) 电击穿：电压→电容击穿→ 火花起爆炸药(10-7秒) 击穿场强:Ec = /d所加电压和极距。

K = 装药密度/真密度，70～90%(压装)，50～60%(松装)。说明药颗粒间有空隙(存在空隙及药粒两相组成)。介电常数与物质种类有关: 空气 1.3～3.9KV/mm 炸药 3.5～15.8KV/mm(均为高电压) E = = 串联: E = = E :E = E 空气

所以，空气加电压大，介电常数小，所以首先被击穿所以，空气加电压大，介电常数小，所以首先被击穿

→ a=AP （电场强度） a; 经1cm距离产生撞击次数 n；电子捕捉，复合，消灭次数条件；a>n时，“雪崩”才能发生（击穿）自由电子、离子→高压电场加速→（电子）撞击中性气体分子e+加速→撞击``````连锁反应→击穿 Dn = nadx Lnn=a +lnA t=0，（本身具有的电子数） n=

初始条件n=Ae，e=e，则A=n0 n=ne 阴极上的电流（单位时间流过的电量） I=q n =qn0 e =I0e， q——每个电子电荷量 I0没有撞击激离时的电流分析 E a I 综合考虑

产生新电子数 新增加电子数n也就是产生正离子数个电子走过 n；n 增加的电子数 = 增加的正离子数自由电子撞击中性分子，产生新电子，新离子，正离子到阴极后也碰撞产生电子补充自由电子，不需外界给能，持续放电。

左边曲线随P V 不变气体压力P 极板见空气密度撞出电子多，则不易击穿， V0低P不变增加不变（1cm长放出电子数），则放出电子总数增加，易击穿，V 低右边曲线P V 自由行程缩短，自由撞击次数减少，需V 不变P P不变，若不变）则V 才能使击穿发生起爆器材应用中， =1mm一般在右边曲线范围

静电感应仪（我校为213所制，最大问题是存在漏电高压真空开关， 准备改为铜球开关）火花感度测定（V可由交流整流或火花放电来获得高压直流电）试验方针有两种： 1.圈定电极法，两电极距离 =const，V0 变化测50%爆炸的值（升降测法） V V 2.固定电压法（也叫移动电极法）调整一定电压，改变极间距由小变大，大到刚能开始大，再大就不能炸即可，测出静电临界电压， V

存在问题；距离为0．01mm～0．09mm用千分尺很难调整静确存在问题；距离为0．01mm～0．09mm用千分尺很难调整静确低能区；很小，针尖端有一定的金属气化而导电，生热使炸药爆炸较大，才是火花穿击导致炸药爆炸，若将击柱改成导电橡胶，则低能区消失高能区；

火花感度因素： 一、电极形状，材料空气击穿产生火花要有一定持续时间，火花若使炸药吹掉则不能炸，针形状应维持炸药不被吹飞散，微妙级点火点不着火药，毫秒极点火头却能点燃黑火药，因为持续时间太短，（当然三硝基间苯二酚铅点火能力较弱）金属材料比导电橡胶材料测出的能量要小阴极电子流量密度大，E值偏低，易击穿二、炸药性质状态２药厚　药厚易击穿（药厚、总击穿电压加大，所需场强 ) 1 种类，LTR〈ＰbＮ6 〈四氮烯Ｅ

３药密度及粒度。K 压实系数，空隙度＝１－Ｋ比表面积大，击穿电压也增大，结晶小空气分散越细，使空气泡间距离小需能减少。＝０182S 1/3 Ｅ三、环境气体压力和相对湿度的影响（P，T0、Φ )

四、发火线路 电容器放电时（电阻尺较小时，易产生震荡即反复自发充放电）产生振荡，则使火花放电能量减少，电容器能量 C E= 火花系中的能量W= E 电压 I 电流通常以表示 C 铜球高压开关

第五节炸药击穿起爆 条件:炸药在真空情况下或单晶炸药（无空隙） N3－Pb－N3介于离子键与共价键之间，Pb++ (N3-)2具有半导体性质。金属与PbN6界面 ①电子扩散 ②自建电场 ③势能阻力（势垒） ④外界场强足够时，克服势垒，而使电子流继续流动，炸药被击穿

炸药击穿是一个“电子过程”与 前讲热起爆理论的击穿不同（空气击穿），对有机炸药电起爆（击穿）过程还有待进一步研究。

复习思考题 • 1.为什么说固体炸药的电击穿起爆首先发生空气击穿？ • 2.炸药电火花感度和热感度有什么关系？ • 3.什么是巴申曲线？它在起爆器材设计中有什么作用？ • 4.炸药击穿起爆的影响因素是什么？ • 5.为何火花式雷管在海拔高处使用时感度会提高？

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