发射药的分类方法很多,目前常用的分类方法有以下四种。
1.以配属武器分类
①枪用发射药。
②榴弹发射器用发射药。
2.以火药燃烧时表面积变化情况分类
①减面燃烧火药(片状、球状、带状、圆柱状、方条状):燃烧时燃烧面积不断减小的发射药。
②恒面燃烧火药(单孔长管状):燃烧时燃烧面积近似恒定的发射药。
③增面燃烧火药(多孔粒状、多孔花边粒状药):燃烧时燃烧面积增大的发射药。
(1)混合火药
所谓混合火药,就是以某种氧化剂和某种还原剂为主要成分,并配合其他成分,经过机械混合和压制成型等过程制成的火药。它是由75%硝石、15%木炭和10%硫黄三种成分组成。过去这种火药曾作发射药使用,但因它的能量较小,燃烧后又有较多的固体残渣,使弹膛污染,所以在溶塑火药出现之后,很快被淘汰。然而,由于黑火药的着火速度快,燃烧后所形成的炽热粒子易于起引燃作用,所以目前它仍被广泛地用作点火药。
(2)溶塑火药
溶塑火药的基本成分是硝化纤维素,任何纤维素脱脂后,用浓硝酸和浓硫酸组成的混酸处理,并经过硝化作用,即可制成硝化纤维素。由于它一般都以棉花为原料,所以习惯上称它为硝化棉。如果混酸的组成不同,硝化程度又不同,则制成硝化棉的化学组成也就不同,通常都以单位质量硝化棉的含氮质量分数来表示这种组成。
目前混合火药已基本不用于军事用途,军事上主要采用溶塑火药,下面介绍溶塑火药按能量成分种类分类。
4.以发射药中的能量成分种类分类
按发射药中的能量成分种类进行分类,可分为单基发射药、双基发射药和三基发射药三类。
(1)单基发射药
这类发射药成分中90%以上是硝化棉,故又称它为硝化棉发射药。它是用乙醇、乙醚混合溶剂使硝化棉溶解,再经过压制成型和驱除溶剂而制成。单基发射药的组分及含量见表3.1.1,部分枪弹使用的单基发射药主要组分列于表3.1.2。
表3.1.1 单基发射药的组分及含量 %
表3.1.2 部分枪弹单基发射药主要组分 %
单基发射药中各个组分的作用如下:
①硝化棉是发射药中唯一的能源,也是保证发射药强度的成分。单基药所用的硝化棉是1号硝化棉和2号硝化棉的混合棉。
②醇醚溶剂为胶化剂,使硝化棉溶解并胶化,最终成型。
③二苯胺是单基发射药的安定剂,它可以减慢发射药的分解速度,提高发射药的化学安定性。(www.daowen.com)
④水分的作用是与空气中的水分达到动态平衡,使发射药的吸湿性减小。
⑤樟脑是发射药的钝化剂,减小发射药的初始燃速,使膛压升得慢一些。
⑥石墨是发射药的表面加光剂,可防止药粒的静电集中,提高安全性,也可提高装药密度和装药流散性。
⑦硝酸钾是发射药的消焰剂,降低枪口的火焰。
⑧在单基发射药成品中,总挥发分包含水分和残留溶剂两部分。残留溶剂主要表现为内挥,保持少量的水分主要表现为外挥。
下面介绍外挥发分和内挥发分的区别:
外挥发分是指用定量的发射药在95℃经过烘干6 h,烘出物质总量的质量分数。外挥的多少是当时发射药中可挥发物质质量的总和,经过烘干的成品中,外挥主要成分是水分。内挥发分是指于95℃烘干6 h没有烘出的挥发性物质,不论是成品还是半成品,其主要成分都是溶剂。
(2)双基发射药
它的主要成分除硝化棉外,还有硝化甘油。这种发射药的能量来源为硝化棉和硝化甘油,所以称为双基发射药,也称为硝化甘油发射药。双基发射药又分为巴力斯特型(低含氮量的硝化棉及硝化甘油为基本成分)和柯达型(高含氮量的硝化棉及硝化甘油为主)两大类。
巴力斯特型双基发射药一般采用3号硝化棉(弱棉),并用二硝基甲苯和三硝基甲苯等芳香族硝基化合物为助溶剂。
柯达型双基发射药一般采用1号硝化棉(强棉),并以丙酮为助溶剂。双基发射药的组分及含量见表3.1.3。
表3.1.3 双基发射药的组分及含量 %
部分枪弹使用的双基发射药主要组分见表3.1.4。
双基发射药中各个组分的作用如下:
①硝化甘油是双基发射药的能源之一,也是胶化剂,能溶解低含氮量的硝化棉并使其胶化。
②中定剂的作用是减缓发射药的分解速度,提高其化学安定性。硝化甘油发射药常用2号中定剂(二甲基二苯脲),一般不用二苯胺,这是因为二苯胺碱性太强,和硝化甘油易起皂化反应。
③凡士林的作用是有利于采用压伸工艺成型的双基发射药加工成型。
④二硝基甲苯的作用是做硝化棉的增塑剂,改善硝化甘油对硝化棉的混溶性,做发射药的钝化剂和降温剂。
⑤苯二甲酸二丁酯的作用是做增塑剂及表面钝化剂,改善发射药的烧蚀性。
⑥硝化三乙二醇的作用是做硝化棉的助溶剂、增塑剂。
表3.1.4 部分枪弹双基发射药主要组分 %
⑦乙酸乙酯的作用是做硝化棉的溶剂,使硝化棉变为胶体物质。
(3)三基发射药
三基发射药是在双基发射药的基础上加入硝基胍或相类似的炸药成分而制成的。由于硝基胍中含氢量和氮量比较多,含氧量少,所以硝基胍火药的燃烧温度比较低,对枪管的烧蚀较双基药的小,故称为“冷火药”。又因为它有三种主要成分,所以又称为三基药。
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