第二节 爆炸基本概念

　　2.2.1 大纲要求与分析

　　一、爆炸的分类

　　（一）了解爆炸的机理及其分类；

　　（二）熟悉各种爆炸的反应历程。

　　二、爆炸极限

　　（一）了解爆炸极限的影响因素；

　　（二）了解爆炸反应浓度、爆炸温度和压力的计算；

　　（三）掌握爆炸上限和下限、含有惰性气体组成混合物爆炸极限的计算。

　　三、粉尘爆炸的特点

　　（一）了解粉尘爆炸的机理与特点；

　　（二）掌握粉尘爆炸的影响因素；

　　（三）熟悉粉尘爆炸的特性；

　　（四）掌握控制产生粉尘爆炸的技术措施。

　　2.2.2 教材知识点重点提示

　　一、爆炸的概念

　　（一）爆炸的机理及其分类

　　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。

　　按照能量的来源，爆炸可以分为三类：物理爆炸、化学爆炸、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，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。

　　地震和火山爆发等现象也属于物理爆炸。

　　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在瞬间的化学变化引起的爆炸，例如：

　　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2×106 Pa，高能炸药爆炸时的爆轰压可达2×1010 Pa以上，二者爆炸时产物的温度均可达到3×103～5×103 K，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、氚或锂核聚变）反应所释放出的巨大核能引起的。例如

　　核爆炸反应释放的能量比炸药爆炸时放出的化学能大得多，核爆炸中心温度可达107 K数量级以上，压力可达1015 Pa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）潜在能以一定的方式转化为强烈的压缩能；第二阶段，压缩物质急剧膨胀，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。

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