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第一章 对能量与含能材料的追寻1

1.1 引言1

1.2 从黑火药到硝基立方烷1

1.3 炸药的类别5

1.4 炸药及其分子结构6

1.5 火药的分类7

1.5.1 轻武器发射药8

1.5.2 迫击炮发射药8

1.5.3 枪炮发射药8

1.5.4 火箭推进剂9

1.6 烟火药9

1.6.1 光11

1.6.2 烟11

1.6.3 声11

1.6.4 热11

附录A 火炸药发展史中的重要里程碑12

附录B 含能材料领域的国际期刊12

附录C 炸药、火药和烟火药领域的国际团体13

推荐阅读14

思考题14

第二章 含能材料能量学15

2.1 火炸药是含能材料吗15

2.2 炸药：神奇之灯16

2.3 热化学和爆炸能17

2.3.1 反应热18

2.3.2 生成热18

2.3.3 爆热（△He）和燃烧热（△Hc）21

2.3.4 氧平衡22

2.3.5 爆热：取决于生成热和氧平衡25

2.3.6 混合炸药的氧平衡26

2.3.7 氧平衡与危险性评估26

2.3.8 气相产物的组成27

2.3.9 氧平衡的意义和局限性28

2.3.10 爆炸温度/火焰温度的计算28

2.3.11 气体体积32

2.3.12 神奇的nRT32

2.3.13 爆压34

2.3.14 密度34

重要术语总结35

推荐阅读36

思考题37

第三章 爆炸的两个方面：爆燃和爆轰38

3.1 爆炸38

3.2 爆燃和爆轰39

3.3 线性燃烧和聚集燃烧40

3.4 冲击波和爆轰波41

3.4.1 冲击波的概念41

3.4.2 爆轰波43

3.5 爆轰理论44

3.6 爆速和爆压的理论评估46

3.6.1 Kamlet-Jacob方法46

3.6.2 Becker-Kistiakowsky-Wilson方法47

3.6.3 Rothestein和Petersen方法48

3.6.4 Stine方法49

3.7 燃烧转爆轰（DDT）49

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思考题50

第四章 炸药性能52

4.1 为什么炸药会发生爆炸52

4.1.1 爆炸反应的自发性52

4.1.2 爆炸反应的动力学53

4.1.3 分子结构和炸药性质54

4.2 炸药性能的两个方面55

4.2.1 爆炸能量的形式55

4.2.2 爆速56

4.2.3 气体膨胀57

4.3 爆轰过程58

4.3.1 起爆药：爆炸序列中的启动器59

4.3.2 次级炸药：爆炸序列最后的做功单元60

4.3.3 爆炸序列类型62

4.4 军用炸药的性能参数63

4.4.1 破片效应（破片弹）63

4.4.2 碎甲效应64

4.4.3 成型装药破甲64

4.4.4 爆炸效应66

4.5 工业炸药68

4.5.1 引言68

4.5.2 工业炸药的要求68

4.5.3 工业高能炸药69

4.5.4 爆炸剂70

4.6 炸药的加工成型72

4.6.1 熔融浇注炸药72

4.6.2 压装炸药73

4.6.3 塑料黏结炸药73

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思考题74

第五章 含能材料在推进系统中的应用Ⅰ（发射药）76

5.1 引言76

5.2 枪炮：热引擎76

5.3 身管内的演变过程78

5.4 发射药的能量80

5.5 发射药药柱的构型82

5.5.1 减面燃烧83

5.5.2 恒面燃烧83

5.5.3 增面燃烧83

5.6 枪炮内弹道学的主要方面84

5.7 发射药配方化学87

推荐阅读95

思考题96

第六章 含能材料在推进系统中的应用-Ⅱ（火箭推进剂）97

6.1 火箭技术介绍97

6.2 火箭推进的基本原理97

6.3 比冲100

6.4 火箭推进系统的热化学102

6.5 火箭内弹道性能的一些重要参数103

6.5.1 线性燃速104

6.5.2 特征速度105

6.6 火箭推进剂装药设计107

6.7 固体推进剂化学108

6.7.1 能量108

6.7.2 燃速以及其他弹道性能参数109

6.7.3 加工性能110

6.7.4 力学性能111

6.7.5 储存稳定性/寿命112

6.7.6 安全性以及环境：担忧的原因112

6.8 火箭推进剂的未来112

推荐阅读113

思考题113

第七章 含能材料用作烟火药115

7.1 引言115

7.2 应用115

7.3 烟火药的基本原理116

7.3.1 烟火药的化学组分116

7.3.2 影响烟火药性能的因素118

7.3.3 烟火药中涉及的安全问题118

7.4 总结119

推荐阅读120

思考题120

第八章 含能材料的安全性121

8.1 引言121

8.2 危险的本质121

8.3 含能材料的危险等级122

8.4 伤害123

8.5 通用安全规则123

8.6 结论126

推荐阅读126

思考题126

第九章 含能材料的安全监测127

9.1 引言127

9.2 爆炸物检测128

9.2.1 电子捕获探测器129

9.2.2 离子迁移谱仪129

9.2.3 热氧化还原探测仪129

9.2.4 场离子谱仪129

9.2.5 基于反磁性的磁场检测仪130

9.2.6 核四极矩共振检测仪130

9.2.7 微机电系统130

推荐阅读131

思考题131

第十章 含能材料的表征与评价132

10.1 引言132

10.2 色谱技术132

10.2.1 薄层色谱132

10.2.2 气相色谱133

10.2.3 高效液相色谱133

10.3 波谱技术134

10.3.1 紫外/可见光光谱134

10.3.2 红外光谱135

10.3.3 核磁共振谱135

10.4 含能材料的热分析136

10.4.1 差热分析136

10.4.2 差示扫描量热法137

10.4.3 热重分析139

10.4.4 同步热分析140

10.5 含能材料的安全性测试140

推荐阅读141

思考题141

第十一章 含能材料的发展趋势和面临的挑战142

11.1 引言142

11.2 起爆药142

11.3 高能炸药143

11.3.1 高密度、高爆速炸药143

11.3.2 不敏感高能炸药145

11.4 火药147

11.4.1 环境友好型氧化剂147

11.4.2 金属燃料148

11.4.3 含能黏合剂148

11.4.4 热塑性弹性体149

11.4.5 含能增塑剂150

11.5 多氮笼型物：含能材料的革命151

推荐阅读152

思考题152

第十二章 含能材料在国民生产中的应用153

12.1 含能材料塑造了我们的世界153

12.2 含能材料在控制爆破中的应用154

12.2.1 外爆还是内爆154

12.2.2 控制爆破的步骤154

12.3 含能材料在安全气囊中的应用155

12.4 含能材料在爆炸焊接中的应用157

12.5 雪崩控制158

12.6 含能材料在救生方面的应用158

推荐阅读159

思考题159

索引160