工业炸药的发展与演变
硝化甘油发明后,诺贝尔偶然将硝化甘油溅到包装硅藻土中,发现硅藻土能吸附自身质量3倍左右的硝化甘油。于是他把硝化甘油和硅藻土的混合物作为炸药投放市场,这就是第一代纳米炸药。后来用硝化纤维素这种活性吸附剂代替硅藻土制作炸药胶,加入硝酸铵等氧化剂和其他添加剂,研制出沿用至今的凝胶炸药。胶体炸药因其易起爆、传播稳定、爆炸威力大等特点,很快取代黑火药而被广泛使用。
1867年,瑞典工程师Ohlsson和Norrbein提出了硝酸铵和各种燃料混合炸药的专利,导致了硝酸铵炸药和炸药的竞争性发展。到20世纪30年代,欧洲、北美和亚洲许多国家大量生产和使用硝酸铵炸药,成为最重要的工业和军用炸药之一。
我国也较早研制生产了硝化甘油炸药(达那马特)和铵梯炸药(硝酸铵炸药),配方和工艺精良。尤其是铵梯炸药,广泛应用于各行各业,如露天、地下、采矿、能源、水利、建筑和炸药加工等。
ANFO是硝酸铵和燃油的爆炸性机械混合物。20世纪中期,加拿大联合采矿冶炼公司研制生产了这种合金,并得到了很大发展。特别是在欧美国家,它迅速取代了长期使用的硝化甘油炸药和粉状硝铵炸药,占据了首要地位,用量达到70% ~ 80%。
浆状炸药是库克和法南在1956年发明并使用的。它是一种由交联剂形成网络结构,以胶凝剂增稠的无机氧化盐水溶液为连续相,以燃料和敏化剂为分散相的凝胶炸药。这种炸药打破了工业炸药不能含水的传统观点,将水引入到体系中进行抗水性化,既增强了抗水性,又提高了炸药的密度和体积威力。
在浆状炸药的基础上,各国也在研制水胶炸药。实际上是一种含有硝酸铵等敏化剂和其他氧化剂的浆状炸药,降低了结晶点,所以物理稳定性和爆炸能力明显提高。
自20世纪50年代以来,液体炸药因其良好的特性在许多特殊的爆破场合显示出其独特性。如我国研制成功的硝酸肼液体炸药,具有爆速高、快速性高、制作简单的特点,很好地应用于特殊爆破工程。
1969年6月,美国阿特拉斯化学工业有限公司发明乳化炸药。它是含水炸药的新发展。它在乳化剂的帮助下形成油包水乳液,是一种反相水胶炸药。这种结构特征进一步提高了含水炸药的抗水性和爆轰感度。不久,乳化炸药成为工业炸药的后起之秀,在许多国家得到了广泛的重视和应用。
此外,特种炸药如塑料炸药、柔性炸药、耐热炸药、低爆速炸药等都是工业炸药不可缺少的品种,在不同的特殊场合得到了应用。