一斤鋁粉火藥的威力多大

發(fā)布時(shí)間：2020/10/10 作者：亞鋁材料

一斤鋁粉火藥的威力多大
火藥中的主要成分是氯酸鉀鎂粉和鋁粉,他們在有外界的能量作用時(shí),就會(huì)自行迅速而有規(guī)律的燃燒。
鋁粉和鎂粉都能提高爆熱，但是具體哪可以從理論分析一下
下面我們從電離能大小考慮
鋁粉燃燒由0價(jià)變?yōu)檎?價(jià)
電離能 (kJ/ mol)
M - M+ 577.4
M+ - M2+ 1816.6
M2+ - M3+ 2744.6
鎂粉燃燒由0價(jià)變?yōu)檎?價(jià)
電離能(kJ/ mol)
M - M+ 737.7
M+ - M2+ 1450.7
計(jì)算出來相同摩爾質(zhì)量的鋁粉明顯比鎂粉電離能大，放出的熱量也就相應(yīng)多，因此用鋁粉理論上要好一些
在實(shí)際應(yīng)用中也是都用鋁粉作為提高爆熱的物質(zhì)，炸-藥里也添加的鋁粉，鎂粉也比鋁粉價(jià)格貴，所以用鋁粉做炸藥更合適。
為什么大多數(shù)炸藥和鞭炮都是以鋁粉作為還原劑而不是更加活潑的鎂粉？
好幾個(gè)原因都決定了鋁是比鎂更加優(yōu)越的添加劑。儲存、安全這些方面已經(jīng)有人答過了。我主要說說另外幾個(gè)重要原因。第一是能量密度：鋁充分燃燒會(huì)放出83.73kJ/cm^3的能量鎂則是44.21kJ/cm^3很明顯，鋁的能量密度接近鎂的兩倍。鎂粉的反應(yīng)速率如果沒有達(dá)到鋁粉的兩倍，那么鎂的輸出功率是達(dá)不到鋁的水準(zhǔn)的。就算鎂輸出功率達(dá)到了鋁的，鎂也會(huì)因?yàn)榭偰芰窟d于鋁而有劣勢。金屬粉末的反應(yīng)速率最主要取決于顆粒大小，鋁粉做的更細(xì)是有天然的優(yōu)勢的。這就是第二個(gè)原因要說的。第二個(gè)原因是制造工藝。鎂能在氮?dú)饫锶紵@個(gè)大家應(yīng)該都知道。推進(jìn)劑和能材級的鋁粉的制備是靠噴霧冷卻法來制造的。噴霧冷卻法是用的一個(gè)很細(xì)的噴嘴將液態(tài)的金屬用高壓氣體驅(qū)動(dòng)噴出，從而形成極細(xì)的金屬小顆粒，然后冷卻下來得到產(chǎn)品。和Avène的噴霧嘴、澆花的那個(gè)噴頭工作原理很相似。鋁粉由于在熔點(diǎn)溫度下不和氮?dú)夥磻?yīng)，所以制作鋁粉可以用氮?dú)庾鲵?qū)動(dòng)氣體和冷卻氣體，早期用空氣都可以，只是現(xiàn)在為了提升推進(jìn)劑的比沖都需要用的幾微米甚至納米級的鋁粉，所以用空氣不安全，都用的氮?dú)狻６圃戽V粉如果用氮?dú)饩偷戎蟊ò?。所以鎂粉加工不用噴霧冷卻，就算用這個(gè)方法也得用氬氣，那就比空氣和氮?dú)鈨r(jià)格貴了很多了。所以造鎂粉一般用球磨法，就是幾個(gè)大鋼磨劇烈碰撞把鎂屑磨碎，可想而知這種得到的鎂粉質(zhì)量很差。第三，相容性的問題。鎂活性高于鋁，鎂和鋁相比與其他物質(zhì)的相容性就很差。推進(jìn)劑能材這些都是氧化劑還原劑混合的體系，我們需要一個(gè)不那么活潑，卻又能放出巨大能量的東西，鋁就很合適。比如高氯酸銨和鋁粉混合就比高氯酸銨和鎂粉混合安全。綜上鋁粉是遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于鎂粉的。

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