烟火药

能在隔绝外界空气的条件下燃烧,并产生光、热、烟、声或气体等不同效应的混合物。通常由氧化剂、可燃剂和粘合剂组成,有的还有附加物。军事上用来装填燃烧弹、照明弹、发烟弹和信号弹等各种弹药;民间用于制造焰火、爆竹等。

中国在军事上使用烟火技术远早于其他国家。北宋成书的《武经总要》详细记载有“毒药烟毬”、“蒺藜火毬”等产生有毒烟幕和燃烧作用的武器。明代成书的《武备志》详述了“五里雾”、“五色烟”等烟火药的配方。

烟火药的性质主要决定于它的组分。其燃烧速度与压药密度有关,而且品种不同燃烧速度相差很大,如发烟剂每秒十分之几毫米;照明剂每秒 2~10毫米。其燃烧温度、燃烧热和燃烧产物的组成等对烟火效应有很大影响。大多数烟火药容易吸湿,并且对静电和机械作用(特别是摩擦)敏感。常用的烟火药按其产生的烟火效应不同,可分为发光剂、燃烧剂和发烟剂三类。

发光剂

包括照明剂、红外诱饵剂、曳光剂、摄影闪光剂和发光信号剂等。照明剂多采用硝酸钠或硝酸钡为氧化剂,镁为可燃剂,高分子化合物为粘合剂。其比光能可达 50000坎·秒/克,用以装填照明弹。红外诱饵剂是能产生红外辐射的烟火药。从飞机发射用它装填的弹药,可诱使红外制导的导弹偏离跟踪的飞机。曳光剂燃烧可产生红光、白光或黄光,用以装填曳光管,指示弹丸的飞行轨迹。摄影闪光剂一般含有氧化剂和金属粉,能在燃烧瞬间产生数亿至数十亿坎德拉的强光,用于高空摄影。发光信号剂在燃烧时产生有色光用于施放信号,常用的有红、黄、绿、蓝四种色光。

燃烧剂

燃烧时放出大量的热且产生高温,常装填在弹药里用来杀伤有生力量或毁坏装备和建筑物。胶状的凝固汽油是常用的一种燃烧剂,燃烧温度为850℃,用于火焰喷射器(见喷火器)或燃烧航弹。以镁或镁合金等金属为主要成分的燃烧剂,燃烧温度可达2000℃,第二次世界大战时,广泛用作燃烧弹外壳。铝热剂是铝粉和氧化铁的混合物,燃烧温度可达3000℃,由于它不易点火,常加入易分解的氧化剂如硝酸钡等,广泛用于装填各种燃烧弹。三乙基铝是一种能自燃物质,燃烧温度可达2300℃,通常用聚异丁烯等稠化后用作燃烧剂。

发烟剂

在燃烧后能生成烟幕(气溶胶),具有遮蔽、迷盲和干扰等作用。能生成烟幕的物质很多,其中常用的有硫酸酐、无机氯化酰和金属四氯化物混合组成的发烟剂,其蒸气与大气中的水蒸气作用能生成烟雾,称为吸湿性发烟剂。黄磷和赤磷都有很高的发烟能力,它们在燃烧时先生成五氧化二磷,再与空气中的水分起作用形成磷酸的白色烟雾。锭子油等脂肪族碳氢化合物和萘、蒽等芳香族碳氢化合物,在加热时都能生成烟雾,而且利用有机染料升华还能生成有色烟,可用于白天传递信号。还有一类燃烧混合发烟剂,可分为受热升华发烟剂和金属氯化物发烟剂两种前者是一种含有可燃物(如蒽)、氧化剂(如氯酸钾)和发烟物质(如氯化铵)的混合物;后者含有金属成分(如锌)、氯成分(如六氯乙烷)和一些吸收剂(如氧化锌)。

此外,还有利用燃烧定时的延期药,利用燃烧时发出声响的模拟剂,利用燃烧后放出大量热量及固体颗粒来点燃其他药剂的点火药,以及可生成大量气体的气体发生剂等。