猛度

猛度是用來衡量爆轟產物粉碎與其接觸(或接近)的介質的能力，可用爆轟產物作用在與爆轟傳播方向垂直的單位面積上的衝量(比衝量)表示。炸藥的猛度大小與炸藥爆炸時能量是否集中釋放出來有關，炸藥爆炸完成的時間愈短，則能量就能集中釋放，對周圍的衝擊力量就愈大，破碎的作用也就愈大。炸藥爆炸完成的時間長短，取決於炸藥的爆速。由此可知，影響炸藥猛度的主要是爆速。

國內外關於炸藥猛度測定的相關標準早已出台並逐步完善，測定炸藥猛度的方法有鉛柱壓縮法(又稱赫斯試驗，Hess test)、銅柱壓縮法(又稱卡斯特試驗，Kast test)、平板炸坑試驗及彈道擺(猛度擺) ^[1]  。

選用兩種點火方式對被測藥劑進行引爆，即電點火頭和電雷管。發現採用電點火頭只能使被測藥劑發生燃燒或者爆燃，鉛柱高度基本無變化，而採用電雷管則可使被測藥劑發生爆炸，進而形成穩定爆轟，導致鉛柱高度發生明顯變化。

以上現象主要是由於煙火藥自身物質結構與炸藥有極大差別，而且反應速率及反應劇烈程度均沒有炸藥強，所以煙火藥由燃燒轉爆轟所需點火能量也較大。農業部出台的關於部分煙火藥猛度測試標準NY/T1255—2006 中使用點火頭點火起爆，但必須對被測煙火藥劑進行預先壓制來提高其密度，以降低點火能量。預先壓制煙火藥劑環節無形中增添了實驗過程存在的安全隱患 ^[2]  。

分別對錶2中的5種煙火藥進行猛度測試，鉛柱高度測量4次取平均值，單發實驗重複兩次取平均值。為了提高實驗結果的可比較性及降低實驗系統誤差，採用8#電雷管進行實驗，得出鉛柱壓縮基準值。結果見表3。

由表3可以看出，5種煙火藥中，雷藥所造成的鉛柱壓縮值最大，其次為白色藥和黑火藥，紅光劑(粉)和笛音劑壓縮值最小。煙火藥主要由可燃物和氧化劑組成，為了適應實際使用的需求，可以通過功能添加劑達到特殊效果，例如顯色劑、音響劑及煙霧劑等。雷藥、白色藥和黑火藥的配方中，高氯酸鉀和硝酸鉀作為氧化劑，木炭、硫磺、金屬粉及合金粉作為可燃物質或顯色物質。然而，由於鎂鋁合金熔點為460℃，而Mg和Al的熔點均在650℃左右，故鎂鋁合金金屬可燃劑與氧化劑組成的混合物遠比單一的Mg和Al金屬可燃劑與氧化劑組成的混合物穩定得多。雷藥與白色藥相比，雷藥中不僅含有鎂鋁合金，而且含有一定比例的AJ粉，故其爆炸後威力最大。此外，白色藥中的樹脂作為粘結劑出現，在一定程度上也起到減緩藥劑燃速和降低藥劑敏感度的作用。黑火藥與白色藥和雷藥相比，成分中不含單質或合金金屬物質，故其爆炸威力較小。紅光劑(粉)中添加了燃燒後發出紅光的碳酸鍶以及粘結劑聚氯乙烯和酚醛樹脂，笛音劑中添加了產生嘯聲效果的苯甲酸鉀，由於功能添加劑和粘結劑在很大程度上降低了藥劑的燃速，因此以上兩種藥劑爆炸後產生的鉛柱壓縮值最小 ^[3]  。

分別對粉狀(<μm)、∅3mm和∅10mm三種不同顆粒度的紅光劑進行猛度測試，鉛柱高度測量4次取平均值，單發實驗重複兩次取平均值。粉狀紅光劑爆炸後鉛柱壓縮值為3.973，∅3mm紅光劑鉛柱壓縮值為2.825，而∅10mm紅光劑鉛柱壓縮值僅為0.773。隨着紅光劑顆粒度增大，爆炸後導致的鉛柱壓縮值逐漸減小。這一規律的出現，主要是由於隨着藥劑顆粒度增大，顆粒的比表面積減小，同質量下的裝藥密度也隨之減小，藥劑燃速及爆炸威力也隨之減小。此外，大顆粒藥劑起爆時，雷管周圍部分顆粒爆炸的同時，能夠將下一層或者更遠層的顆粒拋灑出鋼套筒之外，使得部分大顆粒紅光劑在起爆點周圍一定範圍內發生爆炸或燃燒，大大降低了整體裝藥的爆炸威 ^[1]  力。

參照炸藥猛度測試標準制定的煙火藥猛度測試方法切實可行；被測藥劑接近散裝的情況下可以直接採用電雷管進行起爆；通過實驗測得的鉛柱壓縮值能夠直觀反應5種被測煙火藥的猛度；5種被測煙火藥中，雷藥爆炸後產生的鉛柱壓縮值最大，紅光劑和笛音劑的壓縮值最小；同一種煙火藥爆炸後的鉛柱壓縮值隨着顆粒度的增大而減小 ^[3]  。