火药学（蔺向阳）

火药作为现代武器装备动力系统的能量来源，是武器系统不可或缺的组成部分。对于本科生和火药研究的技术人员而言，掌握火药的基本知识对于从事相关研究和技术工作是非常必要的。

本书是在1988年版内部《火药学》讲义基础上编写而成的。原讲义无论在深度和广度上都是一部优秀的基础教程。在过去三十年里，它为培养我国国防专业人才做出了贡献。但由于专业教学需要和火药技术在近期有了重要的发展等原因，需要对原讲义进行改编。在改编过程中，在内容上补充了近二十年来的新原理、新概念和新技术。根据教材和更新后的教学大纲特点，改编时重视知识继承、发展和创新的关系，在原讲义基础理论的基础上进一步拓宽内容，并重视对火药技术发展动向的介绍。另外，随着相关专业课时的减少，要求专业教程既要包含足够多的知识点和知识面，又要做到浅显易懂。笔者结合多年的教学实践，重新编制了本教程的大纲和目录，进行了大量的文献查阅和内容更新补充。

《火药学》结合近年特种能源技术与工程专业课程设置和大纲调整，考虑到内容的完整性，全书分为七章，第1章介绍火药的基本概念、分类和发展历史等内容，第2章介绍火药的组成及其各组分作用，第3章讨论火药成型原理，第4章讨论火药制造工艺，第5章讨论火药能量特性的理论计算，第6章讨论火药的性能与设计的相关内容，第7章介绍了新型火药及其制造技术的研究进展和发展趋势。

本书编写过程中，得到了南京理工大学化工学院刘征哲、张西亚、牟科赛等研究生的热情支持。南京理工大学何卫东研究员和郭效德研究员、北京理工大学翟进贤副教授、辽宁北方庆阳化学工业有限公司的张洪林研究员、泸州北方化学工业有限公司戴秋洪研究员、山西北方兴安化学工业有限公司赵芦奎研究员和古勇军研究员、西安北方惠安化学工业有限公司的吴永刚研究员等对书稿提出了许多宝贵的意见和建议。南京理工大学黄振亚研究员主审了全部书稿，在他的支持下顺利完成了本书。在此对他们的积极支持和热情帮助表示衷心感谢。

由于笔者水平有限，书中出现的不足之处在所难免，恳请读者批评指正。

编著者

2020年1月于南京理工大学

《火药学》系统地叙述了火药的基本概念、分类及用途、典型配方及各组分作用、制造原理与工艺、能量性质、燃烧性质、力学性质、安定性质、性能及设计、发展动向等内容，详细地讨论了火药能量特性参数的计算方法。

本书为特种能源技术与工程本科专业教材，也可供有关研究生和科技人员参考。

第1章绪论/001

1.1火药的基本概念/001

1.2火药的用途/001

1.3火药的发展简史/003

1.4火药的分类/004

1.4.1均质火药/004

1.4.2异质火药/005

1.5发射药的命名及标记/006

1.5.1发射药的命名/006

1.5.2发射药的标记/007

1.6固体推进剂的命名及标记/009

1.6.1复合固体推进剂的命名及标记/009

1.6.2双基固体推进剂的命名及标记/010

1.7武器对火药性能的要求/011

1.7.1武器对火药的基本要求/011

1.7.2典型武器系统对火药的要求/013

思考题/014

参考文献/014

第2章火药的组成及各组分作用/015

2.1均质火药组成及各组分的作用/015

2.1.1单基火药/015

2.1.2双基火药/017

2.2均质火药的基本组分/020

2.2.1硝化棉/020

2.2.2硝酸酯类含能增塑剂/023

2.2.3附加物/027

2.3异质火药组成及各组分的作用/032

2.3.1复合推进剂/032

2.3.2改性双基推进剂/034

2.3.3三基发射药及硝胺发射药/035

2.3.4黑火药/036

2.4异质火药的基本组分/038

2.4.1氧化剂/038

2.4.2黏合剂/041

2.4.3固化剂/047

2.4.4金属燃烧剂/050

2.4.5燃烧催化剂/050

2.4.6抗老化剂/052

2.4.7高能化合物/053

思考题/055

参考文献/055

第3章火药成型原理/056

3.1高分子材料的物理状态/056

3.2聚合物的流变性能及其表征/058

3.2.1流动性的表征方法/059

3.2.2不同类型非牛顿流体的流动特性/060

3.3火药的成型基础/062

3.3.1双基火药成型基础/062

3.3.2复合火药成型基础/068

3.4挤出成型原理/077

3.5火药组分的混合与分散/081

3.5.1物料混合的原理/082

3.5.2火药组分的混合效果/084

3.5.3火药物料专用混合设备/085

3.5.4火药物料混合的操作条件/086

3.6溶剂驱除与挥发分控制/087

3.7溶剂回收/088

3.8火药成型的界面化学原理/091

3.8.1表面能/091

3.8.2表面张力/092

3.8.3表面活性剂/094

思考题/095

参考文献/096

第4章火药制造工艺/097

4.1火药工艺设计/097

4.1.1火药成型工艺方法的确定/097

4.1.2火药成型工艺流程设计/098

4.2均质火药的成型工艺/102

4.2.1单基火药的成型工艺/102

4.2.2双基火药的成型工艺/119

4.2.3球形药的成型工艺/134

4.3异质火药的成型工艺/141

4.3.1黑火药成型工艺/141

4.3.2复合火药成型工艺/142

4.4推进剂的表面包覆/150

4.4.1绝热包覆层的作用/150

4.4.2对固体推进剂装药包覆层的要求/151

4.4.3包覆材料/151

4.4.4包覆工艺/152

思考题/153

参考文献/153

第5章火药能量特性的理论计算/154

5.1火药能量特性参数的基本概念/154

5.1.1爆热/154

5.1.2爆温/156

5.1.3比容/157

5.1.4火药力和余容/158

5.1.5比冲/160

5.1.6特征速度/162

5.2火药能量特性参数的理论计算/164

5.2.1火药的假定化学式/164

5.2.2火药燃烧产物的平衡组分/166

5.2.3火药系统的热力学参数/170

5.2.4火药能量特性参数的计算/178

思考题/193

参考文献/194

第6章火药的性能与设计/195

6.1火药的燃烧性质/195

6.1.1火药装药的点火/195

6.1.2火药的加热层着火理论/198

6.1.3火药气体状态方程/199

6.1.4火药的燃烧规律/201

6.1.5火药的燃烧速度/203

6.1.6火药的燃烧模型/212

6.1.7火药的不稳定燃烧/223

6.2火药的力学性能/226

6.2.1火药的主要力学性能参数/226

6.2.2影响火药力学性能的主要因素/230

6.2.3改善火药力学性能的主要途径/234

6.3火药的安全性质/236

6.3.1火药的安定性/236

6.3.2火药的化学安定性实验方法/244

6.3.3火药的贮存/246

6.3.4火药的感度及其测试方法/248

6.4火药的热性质/254

6.4.1火药的线膨胀系数/254

6.4.2火药的热容量/255

6.4.3火药的热导率和热扩散系数/255

6.5火药在武器中的做功原理/256

6.5.1火药在枪炮中的功能转化/256

6.5.2火药在火箭发动机中的功能转化/258

6.6火药的设计/260

6.6.1发射药的设计/260

6.6.2固体推进剂的设计/265

思考题/287

参考文献/287

第7章新型火药及其制造技术/288

7.1新型发射药及其装药技术/288

7.1.1高能低烧蚀发射药/288

7.1.2低易损性发射药/289

7.1.3高能高强度发射药/289

7.1.4模块发射装药/289

7.1.5低温感系数发射装药/290

7.1.6泡沫发射装药/290

7.1.7层状变燃速发射装药/291

7.2新型推进剂技术/291

7.2.1低特征信号固体推进剂/291

7.2.2贫氧固体推进剂/291

7.2.3不敏感固体推进剂/292

7.2.4电控固体推进剂/292

7.2.5凝胶推进剂/292

7.3火药成型工艺研究新进展/293

7.3.1发射药无溶剂法成型技术/293

7.3.2双螺杆挤出成型技术/293

7.3.3模压成型技术/293

7.3.4增材制造技术/294

7.3.5无桨混合技术/294

7.4新材料在发射药和推进剂中的应用/295

7.4.1纳米材料/295

7.4.2储氢材料/296

7.4.3新型含能材料/296

7.5火药技术发展趋势/297

思考题/298

参考文献/298

《火药学》系统地叙述了火药的基本概念、分类及用途、典型配方及各组分作用、制造原理与工艺、能量性质、燃烧性质、力学性质、安定性质、性能及设计、发展动向等内容，详细地讨论了火药能量特性参数的计算方法。

本书为特种能源技术与工程本科专业教材，也可供有关研究生和科技人员参考。

1.《火药学》是在南京理工大学化工学院内部讲义的基础上增加新的内容与进展编写而成的，内容反映了全新研究成果与教学集成累积成果。

2.《火药学》作者担任主讲教师十余年，有丰富的教学经验，对内容的把握到位。