爆炸知识点总结.doc

一、爆炸的机理及其分类
在自然界中存在各种爆炸现象。广义地讲，爆炸是物质系统的一种极为迅速的物理的或化学的能量释放或转化过程，是系统蕴藏的或瞬间形成的大量能量在有限的体积和极短的时间内，骤然释放或转化的现象。在这种释放和转化的过程中，系统的能量将转化为机械功以及光和热的辐射等。
爆炸可以由不同的原因引起，但不管是何种原因引起的爆炸，归根结底必须有一定的能源。按照能量的来源，爆炸可以分为三类，即物理爆炸、化学爆炸和核爆炸。
(1) 物理爆炸。物理爆炸是由系统释放物理能引起的爆炸。例如，高压蒸汽锅炉当过热蒸汽压力超过锅炉能承受的程度时，锅炉破裂，高压蒸汽骤然释放出来，形成爆炸；陨石落地、高速弹丸对目标的撞击等物体高速碰撞时，物体高速运动产生的动能，在碰撞点的局部区域内迅速转化为热能，使受碰撞部位的压力和温度急剧升高，并使碰撞部位材料发生急剧变形，伴随巨大响声，形成爆炸现象；自然界中的雷电也属于物理爆炸，它是由带有不同电荷的云块间发生强烈的放电现象，使能量在10-6～10-7s内释放出来，放电区达到极大的能量密度和高温，导致放电区空气压力急剧升高并迅速膨胀，对周围空气产生强烈扰动，从而形成闪电雷鸣般的爆炸现象；高压电流通过细金属丝时，温度可达到2×104℃，使金属丝瞬间化为气态而引起爆炸现象；此外，地震和火山爆发等现象也属于物理爆炸。总之，物理爆炸是机械能或电能的释放和转化过程，参与爆炸的物质只是发生物理状态或压力的变化，其性质和化学成分不发生改变。
(2) 化学爆炸。化学爆炸是由于物质的化学变化引起的爆炸，如炸药爆炸，可燃气体(甲烷、乙炔等)爆炸。悬浮于空气中的粉尘(煤粉、面粉等)以一定的比例与空气混合时，在一定的条件下所产生的爆炸也属于化学爆炸。化学爆炸是通过化学反应，将物质内潜在的化学能，在极短的时间内释放出来，使其化学反应产物处于高温、高压状态的结果。一般气体爆炸和粉尘爆炸的压力可以达到2×106Pa，高能炸药爆炸时的爆轰压可达2×1010Pa以上，二者爆炸时产物的温度均可达到3×103~5×103K，因而使爆炸产物急剧向周围膨胀，产生强冲击波，造成对周围介质的破坏。化学爆炸时，参与爆炸的物质在瞬间发生分解或化合，变成新的爆炸产物。
(3) 核爆炸。核爆炸是核裂变(如原子弹是用铀235、钚239裂变)、核聚变(如氢弹是用氘、氚或锂核的聚变)反应所释放出的巨大核能引起的。核爆炸反应释放的能量比炸药爆炸时放出的化学能大的多，核爆炸中心温度可达数107K，压力可达1015Pa以上，同时产生极强的冲击波、光辐射和粒子的贯穿辐射等，比炸药爆炸具有更大的破坏力。化学爆炸和核爆炸反应都是在微秒量级的时间内完成的。
爆炸过程表现为两个阶段，在第一阶段中，物质的（或系统的）潜能以一定的方式转化为强烈的压缩能；第二阶段，压缩急剧膨胀，对外做功，从而引起周围介质的变形、移动和破坏。不管由何种能源引起的爆炸，它们都同时具备两个特征，即能源具有极大的能量密度和极大的能量释放速度。
二、爆炸冲击波
有人认为，冲击波是一种不连续锋在介质中的传播，这个锋导致介质的压强、温度、密度等物理性质的跳跃式改变。在自然界，所有的爆发情况都伴有冲击波，冲击波总是在物质膨胀速度变得大于局域声速时发生。一架飞机的速度超过330米／秒，“声屏障”就被打破，同时伴随有一个在大气层传播的冲击波，并产生一个声“爆炸”
任何波源，当它的运动速度超过了其波的传播速度时，这种波动形式都可以称为冲击波（shock wave），或者称为激波。其特点是波前的跳跃式变化，即产生一个锋面。锋面处介质的物理性质例如压强、温度、密度等发生跃变，造成强烈的破坏作用。冲击波的传播通常通过物质的媒介，也可以没有物质，通过场的形式，例如电磁场进行。
日常生活中冲击波现象随处可见：超音速飞行的战斗机，雷暴，太阳风，鞭梢甩动的脆响，等等。当然，最著名的就是核爆炸。
冲击波对人的杀伤作用分为两种：
一是直接杀伤，即冲击波直接作用与人体所引起的伤害。
二是间接杀伤，指冲击波破坏的物体或抛射的物体对人造成的伤害，如建筑物倒塌使人体受到伤害等。因此，当遇到核袭击时，应就近选低洼处卧倒趴下，不要到建筑物内或建筑物后躲藏，以免受到间接伤害。
三、粉尘爆炸定义：粉尘是指分散的固体物质。粉尘爆炸是指悬浮于空气中的可燃粉尘触及明火或电火花等火源时发生的爆炸现象。
条件：可燃粉尘爆炸应具备三个条件，即粉尘本身具有爆炸性，粉尘必须悬浮在空气中并与空气混合到爆炸浓度，有足以引起粉尘爆炸的火源。
粉尘爆炸的过程：粉尘的爆炸可视为由以下三步发展形成的：第一步是悬浮的粉尘在热源作用下迅速地干馏或气化而产生出可燃气体；第二步是可燃气体与空气混合而燃烧；第三步是粉尘燃烧放出的热量，以热传导和火焰辐射的方式传给附近悬浮的或被吹扬起来的粉尘，这些粉尘受热汽化后使燃烧循环地进行下去。随着每个循环的逐次进行，其反应速度逐渐加快，通过剧烈的燃烧，最后形成爆炸。这种爆炸反应以及爆炸火焰速度、爆炸波速度、爆炸压力等将持续加快和升高，并呈跳跃式的发展。
影响粉尘爆炸的因素：粉尘的爆炸性能受粉尘的颗粒度、粉尘挥发性、粉尘水分、粉尘灰分和火源强度等影响。
粉尘爆炸的特点：
（1）多次爆炸是粉尘爆炸的最大特点；
（2）粉尘爆炸所需的最小点火能量较高，一般在几十毫焦耳以上。
（3）与可燃性气体爆炸相比，粉尘爆炸压力上升较缓慢，较高压力持续时间长，释放的能量大，破坏力强。