火药


火药,通常称为黑粉,将其与现代无烟粉末区分开,是最早已知的化学爆炸物。它由硫,碳(以木炭的形式)和硝酸钾(盐盐)的混合物组成。盐和碳盐是氧化剂时,硫和碳充当燃料。火药已被广泛用作枪支,砲兵,火箭和烟火的推进剂,包括用作采石场,采矿,建筑管道,隧道和道路的爆炸剂。
火药由于其相对较慢的分解速率且因此亮度较低,因此被归类为低爆炸物。低爆炸物脱脂物(即,以亚音速速度燃烧),而高爆炸物引爆,产生超音速冲击波。弹丸后面的火药点火会产生足够的压力,可以高速迫使枪口从枪口中射击,但通常没有足够的力破裂枪管。因此,它是一种良好的推进剂,但不太适合用低收益爆炸力粉碎岩石或防御工事。尽管如此,直到19世纪下半叶,它被广泛用于填充融合的砲弹(并用于采矿和土木工程项目)。
火药是中国的四个伟大发明之一。它最初是由道人开发的,用于药用目的,最初是在公元904年左右用于战争的。由于无烟粉的替代了武器,其在武器中的使用已下降,并且由于其相对效率的相对效率与新的替代品相比,因此不再用于工业目的。作为炸药和硝酸铵/燃油。
影响
火药是一个低爆炸性的:它不是引爆的,而是爆炸(快速燃烧)。这是推进剂设备的一个优势,在推进剂设备中,人们不希望震动会破碎枪支并可能损害操作员。但是,当需要爆炸时,这是一个缺点。在这种情况下,必须限制推进剂(最重要的是,其燃烧产生的气体)必须限制。由于它含有自己的氧化剂,并在压力下燃烧得更快,因此其燃烧能够破裂容器,例如外壳,手榴弹或即兴的“管道炸弹”或“高压锅”套管以形成弹片。
在采石场,高爆炸物通常是破碎岩石的首选。然而,由于其低亮度,火药会导致更少的骨折,并且与其他炸药相比会导致更可用的石头,从而使其对爆炸板岩有用,这是脆弱的或巨大的石头,例如花岗岩和大理石。火药非常适合空白回合,信号耀斑,爆发费用和救援线发射。它也用于烟花中,用于擡起壳,火箭作为燃料以及某些特殊效果。
燃烧不到火药质量的一半转换为气体;大部分变成了颗粒物。其中一些被弹出,浪费了推动力量,弄脏空气,通常是一个滋扰(放弃士兵的位置,产生雾气,阻碍视力等)。其中一些最终在枪管内部是厚厚的烟灰层,在枪管内部,它也是后续射击的滋扰,也是造成自动武器的原因。此外,这种残留物是吸湿性的,并且从空气中吸收的水分形成腐蚀性物质。该烟灰含有氧化钾或氧化钠,这些氧化钾变成氢氧化钾或氢氧化钠,腐蚀了锻铁或钢枪桶。因此,火药臂需要彻底和定期清洁才能清除残留物。
只要没有气体操作,就可以在现代枪支中使用火药负荷。最兼容的现代枪支是长期运行的平滑底shot弹枪。与镀铬的必需部分(例如枪管和孔)结合在一起,这些元素大大减少了结垢和腐蚀。这些因素的结合使shot弹枪更容易清洁。
历史
中国

第一个确认的提及在中国可以被认为是火药的提及是在唐朝的公元9世纪发生的,首先是在808年的Taishang Shengzu Jindan Mijue(Taishang Shengzu Jindan Mijue (taishang Shengzu Jindan Mijue)中包含的公式,然后是大约50年后来在道教文字中被称为Zhenyuan MiaodaoYaolüe (真元真元略)。 Taishang Shengzu Jindan Mijue提到了一个由六个硫酸组成的配方,六个零件盐盐属于一部分出生香草草药。根据Zhenyuan MiaodaoYaolüe的说法,“有些人用蜂蜜加热了硫, Realgar和Saltpeter;烟雾和火焰会导致烟雾和火焰,因此他们的手和脸被烧毁了,甚至整个房屋的工作都被烧毁了。”基于这些道教文本,中国炼金术士对火药的发明很可能是试图创造生命精神病的实验的偶然副产品。这种实验医学起源以其中文名称huoyao (中文:火药 /火药; pinyin : huǒyào /xuo 是的/ ),意思是“消防医学”。盐列在公元1世纪中期是中国人所熟知的,主要是在四川,山西和山东省生产的。有强有力的证据表明在各种药用组合中使用盐菜和硫。一本日期为492的中国炼金术文本用紫色的火焰燃烧,提供了一种实际可靠的方法,可以将其与其他无机盐区分开,从而使炼金术士能够评估和比较纯化技术。最早的拉丁咸净化帐户是1200年后的日期。
最早的火药化学配方出现在11世纪的歌曲王朝文本中,武士Zongyao (军事经典的完整必需品),由Zeng Gongliang在1040年至1044年之间撰写。WujingZongyao提供了对包括多种混合物的百科全书的参考。以及大蒜和蜂蜜。提到了使用虹吸原理以及烟火和火箭的刺激机制的缓慢匹配。这本书中的混合配方最多包含50%的咸盐 - 不足以产生爆炸,而是产生燃烧。必需品是由宋朝法院官僚撰写的,几乎没有证据表明它对战争有任何直接影响。在11世纪,没有提及它在针对坦格斯战争的编年史中的使用,而中国则主要在本世纪处于和平。但是,至少从10世纪起,它就已经被用于火箭。它的第一个记录的军事申请日期以燃烧弹的形式使用的是904年。在接下来的几个世纪中,各种火药武器,例如炸弹,消防枪和枪支,出现在中国。在日本的蒙古入侵期间,日本的日本岸边的一艘沉船事件中发现了爆炸性武器,例如炸弹。
到1083年,歌曲法庭正在为他们的驻军生产数十万枚火箭。炸弹和第一批原始枪,被称为“火弹”,在12世纪变得突出,并在金彩战争期间被这首歌使用。首先记录了1132年在De'an围困的枪支枪支对吉恩(Jin)的围困。在13世纪初期,金使用了钢铁炸弹。将弹丸添加到射击枪中,并开发了可重复使用的消防大枪桶,首先是用硬化的纸,然后是金属。到1257年,一些消防枪发射了几块子弹。在13世纪后期的金属消防长矛变成了“爆发者”,原始大农烟射击共射弹丸(与推进剂混合在一起,而不是用wad坐在上面),到了1287年,最新到1287年,已成为真正的枪支,成为了真正的枪支,手炮。
中东
据伊克蒂达尔·阿拉姆·汗(Iqtidar Alam Khan)称,蒙古人入侵了蒙古人,将火药引入了伊斯兰世界。穆斯林在1240年至1280年之间的某个时候获得了对火药的知识,叙利亚哈桑·拉玛(Hasan al-Rammah)写了食谱,净化盐蛋白的说明以及对火药侵蚀的描述。 Al-Rammah对“暗示他从中国来源得出知识的术语”的用法暗示了这一点,以及他对Saltpeter的提及为“中国雪”(阿拉伯语: ث 。火箭作为“中国箭头”,从中国到达了对火药的知识。但是,由于Al-Rammah将其材料归因于“他的父亲和祖先”,因此Al-Hassan认为,在“十二世纪末或第13世纪初”,火药在叙利亚和埃及变得普遍。在波斯盐盐中被称为“中国盐”(波斯人::qpian salt of ChenterChīnī )或“来自中国盐沼泽的盐”(了盐沼泽地” (
哈桑·拉玛( Hasan al-Rammah)在他的文字中包括107种火药食谱。如果将这22种的17种组成中的中位数(75%硝酸盐,9.06%的硫和15.94%的木炭)中位数,它几乎与现代报导的理想配方的75%硝酸盐,10%硫和15硫酸钾的理想配方几乎相同。 %木炭。文本还提到了融合,燃烧炸弹,石脑油锅,消防弹枪以及最早的鱼雷的插图和描述。鱼雷被称为“卵自身移动并燃烧”。将两张铁皮固定在一起,并使用毛毡拧紧。扁平的梨形容器充满了火药,金属备件,“好混合物”,两个杆和一枚大型火箭供推进。从插图来看,它显然应该在水中滑动。 1299年和1303年,穆斯林和蒙古人之间的战斗中使用了消防枪。
Al-Hassan声称,在1260年的Ain Jalut战役中, Mamluks在“历史上的第一个大砲”中使用了对蒙古人的使用,其公式为爆炸性火药,近乎相同的理想组成比率。其他历史学家敦促谨慎对1204– 1324年伊斯兰枪支使用的主张,因为晚期的中世纪阿拉伯语文本使用了相同的词作为火药, naft ,他们用来较早的燃烧室Naphtha。
在伊斯兰世界中,最早的尚存的大砲的记录证据来自14世纪初期的阿拉伯手稿。作者的名字不确定,但可能是Shams al-Din Muhammad,他于1350年去世。插图的历史可追溯到1320年至1350年。该手稿描述了一种称为MIDFA的火药武器,该武器使用火药在股票末端从试管中射出弹丸。有些人认为这是大砲,而另一些人则不是。 MIDFA一词在1342年至1352年出现,但不能被证明是真正的手枪或轰炸。直到1365年,伊斯兰世界中金属桶大砲的现代记载才发生。Enedham认为,以其原始形式, MIDFA一词是指石脑油投影仪(喷火器)的管子或圆柱消防管的管,最终应用于手枪和大砲的圆柱体。
根据Paul EJ Hammer的说法, Mamluks肯定在1342年之前使用了大砲。根据J. Lavin的说法, Moors在1343年的Algeciras围困处使用了大砲。 1365年至1376年之间的Abbas al-Qalqashandi。
步枪出现在1465年的奥斯曼帝国中。1598年,中国作家Zhao Shizhen描述土耳其步枪比欧洲步枪优越。中国军事书籍Wu Pei Chih (1621)后来描述了使用齿条和小钳机制的土耳其步枪,当时尚不知道该机制在欧洲或中国枪支中使用。
奥斯曼帝国通过早期的供应链通过国家控制的火药制造,从安纳托利亚的Oaks获得硝,硫和高质量的木炭,对其在15世纪至18世纪之间的扩张做出了重大贡献。直到19世纪晚些时候,土耳其火药的集团主义生产大大减少了,这与军事力量的衰落相吻合。
欧洲


西方关于火药的最早说法出现在1267年英国哲学家罗杰·培根(Roger Bacon)撰写的文字中,称为Opus Majus和Opus Tertium 。欧洲大陆的最古老的书面食谱是以马库斯·格雷库斯(Marcus Graecus)的名义记录下来的,或在1280年至1300年之间在Liber Ignium或Fires中标记了希腊语。
一些消息来源提到,蒙古人在1241年的莫希战役中对欧洲部队部署了可能的火药武器。但是,没有明确的传输途径,尽管蒙古人通常被指定为最有可能的向量,但蒂莫西·梅(Timothy May)指出:“没有具体的证据表明蒙古人在中国以外的地方定期使用火药武器。”但是,蒂莫西(Timothy)也可能指出:“但是……蒙古人在与吉恩(Jin),歌曲和日本入侵中使用火药武器。”
记录显示,在英格兰,火药是在1346年在伦敦塔制造的。 1461年,塔楼上有一个粉末屋,1515年,三位国王的火药制造商在那里工作。火药也在其他皇家城堡(例如Portchester)制造或存放。英国内战(1642– 1645年)导致了火药行业的扩大,并于1641年8月废除了皇家专利。
在14世纪后期,康宁(Corning )改善了火药,将其干燥成小团块以改善燃烧和一致性。在此期间,欧洲制造商还开始定期净化硝石,使用含有碳酸钾的木灰从其粪便中沉淀出钙,并使用ox的血液,明矾和萝卜切片来阐明溶液。
文艺复兴时期,两种欧洲烟火思想的学校出现了,一所在意大利,另一个在德国纽伦堡。在意大利,生于1480年的Vannoccio Biringuccio是Guild Fraternita di Santa Barbara的成员,但在一本名为De la Pirotechnia的书中写下了他所知道的一切,以秘密的传统打破了秘密的传统,该书用Vernacular写成。它于1540年在死后出版,有9个版本超过138年,也由麻省理工学院出版社(MIT Press)于1966年转载。
到17世纪中叶,烟花在欧洲以空前的规模用于娱乐,即使在度假胜地和公共花园也很受欢迎。随着Deutliche Anweisung Zur feuerwerkerey (1748)的出版,制造烟花的方法足以众所周知,并且有充分描述的“烟花制造已成为一门精确的科学”。 1774年,路易十六世(Louis XVI)登上20岁的法国王位。在发现法国在火药中没有自给自足后,建立了火药管理。为了领导,任命了律师安托万·拉瓦西耶(Antoine Lavoisier) 。尽管从资产阶级家族获得了一家资产阶级的一家,但在他获得法学学位之后,Lavoisier从一家公司中富裕,以收取王室税款;这使他能够作为一种爱好追求实验性自然科学。
数百年来,法国没有获得廉价盐菜(由英国人控制),依靠皇家逮捕令, droit de fouille或“挖掘权”,抓住含一硝化的土壤和拆除巴尼兹的墙壁,没有赔偿,没有补偿,给所有者。这导致农民,富人或整个村庄贿赂彼得曼和相关的官僚机构,使建筑物独自一人,而咸蛋则没有收获。 Lavoisier制定了一项崩溃计划,以增加盐菜的生产,并修订(后来淘汰) Droit de Fouille ,研究了最佳的炼油和粉末制造方法,建立了管理和记录保存,并确定了鼓励私人投资的价格。尽管尚未制作来自新普鲁士风格的腐败作品的咸盐(尚未制作(该过程大约需要18个月),但法国仅一年就有火药出口。这次盈余的主要受益者是美国革命。通过仔细测试和调整比例和研磨时间,到1788年,来自巴黎以外的埃森纳(Essonne)等工厂的粉末变得既便宜又便宜。
两名英国物理学家安德鲁·诺布尔(Andrew Noble)和弗雷德里克·亚伯( Frederick Abel )致力于改善19世纪后期的火药的特性。这构成了内部弹道的Noble-Abel气体方程的基础。
19世纪末,无烟粉的引入导致了火药行业的收缩。第一次世界大战结束后,大多数英国火药制造商合并为一家公司“炸药贸易有限公司”,许多地点被关闭,包括爱尔兰的遗址。该公司成为诺贝尔工业有限公司,并于1926年成为帝国化学工业的创始成员。内政部从允许的炸药清单中删除了火药。此后不久,1931年12月31日,威尔士Pontneddfech机构的前柯蒂斯和哈维的Glynnnehthehthnect关闭。该工厂于1932年被火灾拆除。沃尔瑟姆修道院(Waltham Abbey)皇家火药工厂的最后一个剩下的火药磨坊在1941年被德国降落伞矿物损坏,从未重新开放。随后在第二次世界大战结束时,在皇家军械工厂的皇家军械工厂和ICI诺贝尔的Roslin Gunpowder Factory的关闭和拆除。苏格兰,其中包括一家火药工厂,是英国唯一生产火药的工厂。 1976年10月,Ardeer现场的火药区域关闭。
印度

火药和火药武器通过印度的蒙古入侵传输到印度。蒙古人被德里苏丹国的阿拉丁·哈尔吉(Alauddin Khalji)击败,一些蒙古士兵在转变为伊斯兰教后仍留在印度北部。 It was written in the Tarikh-i Firishta (1606–1607) that Nasiruddin Mahmud the ruler of the Delhi Sultanate presented the envoy of the Mongol ruler Hulegu Khan with a dazzling pyrotechnics display upon his arrival in Delhi in 1258. Nasiruddin Mahmud tried to express他作为统治者的力量,试图抵御类似于巴格达(1258)的蒙古尝试。早在1366年,印度的许多穆斯林王国也存在称为Top-o-tufak的枪支。从那时起,印度的火药战争就很普遍,苏丹·穆罕默德( Sultan Muhammad)于1473年在1473年举行的事件沙阿·巴赫曼尼(Shah Bahmani)。
众所周知,沉船上的奥斯曼帝国海军上将西迪·阿里·里斯(Seydi Ali Reis)引入了最早的火柴武器,奥斯曼帝国(Ottomans)在攻城(1531年)中对葡萄牙人使用的武器对葡萄牙人使用。之后,尤其是大型枪支,在Tanjore , Dacca , Bijapur和Murshidabad变得可见。用青铜制成的枪从卡利卡特(1504)回收了 -扎莫林的前首都

莫卧儿皇帝阿克巴尔(Akbar)为莫卧儿军队制作了大规模生产的火柴。众所周知,阿克巴(Akbar)在围攻奇托尔加尔(Chittorgarh)期间枪杀了领先的拉杰普特指挥官。 Mughals开始使用竹火箭(主要用于信号),并采用Sappers :破坏重石的特殊单位,以种植火药费用。
众所周知,莫卧儿皇帝沙贾汗(Shah Jahan)引入了更高级的火柴锁,他们的设计是奥斯曼帝国和莫卧儿设计的组合。莎·贾汉(Shah Jahan)还反驳了古吉拉省( Gujarāt)的英国和其他欧洲人,该省份提供了欧洲咸盐店,以在17世纪用于火药战争。孟加拉和马尔瓦(Mālwa)参加了盐菜的生产。荷兰语,法国,葡萄牙语和英语使用Chhapra作为咸蛋白精炼的中心。
自从海德·阿里(Hyder Ali)建立迈索尔(Mysore)的苏丹国以来,法国军官就被雇用训练迈索尔军队。海德·阿里(Hyder Ali)和他的儿子蒂普·苏丹(Tipu Sultan)是第一个引入现代大砲和步枪的人,他们的军队也是印度第一个穿着官方制服的军队。在第二次盎格鲁 - 米索尔战争中,海德·阿里(Hyder Ali)和他的儿子蒂普·苏丹(Tipu Sultan)向他们的英国对手释放了迈索尔火箭队,在各种场合有效地击败了他们。迈索里亚火箭启发了综合火箭的发展,英国在拿破仑战争和1812年战争中广泛使用。
东南亚

当库布莱·汗(Kublai Khan)的中国军队在艾克·梅斯(Ike Mese)的领导下,介绍了大砲介绍了玛格帕希特( Majapahit )。在1352年,阿育特亚王国在入侵高棉帝国时使用了大砲。在十年之内,高棉帝国可以找到大量的火药。到本世纪末,枪支也被Trần王朝使用。
即使在失败的Java入侵蒙古人入侵之后,人们就知道了制作基于火药的武器的知识,而枪支的前身杆枪(贝尔蒂尔墓碑)被记录为Java在1413年使用的Java,但他们的知识是“制造”的知识。真正的“枪支是在15世纪中叶之后的很久以后的。它是由西亚的伊斯兰国家(很可能是阿拉伯人)带来的。介绍的确切年是未知的,但可以安全得出的结论不到1460年。捕获马六甲(1511)后,葡萄牙对当地武器的影响导致了一种新型的混合传统Matchlock枪支Istinggar 。
当葡萄牙人来到群岛时,他们将臀位的旋转枪称为Berço ,而西班牙人则称其为Verso 。到16世纪初,爪哇人已经在当地生产大型枪支,其中一些人仍然生存直到今天,被称为“神圣大砲”或“圣加农炮”。这些大砲在180磅和260磅之间变化,重量在3到8吨之间,其中3至6 m之间的长度。
荷兰人和德国旅行者在最小的村庄中记录了盐盘收获,并从最小的村庄中也很常见,并且是从专门为此目的堆积的大粪便山的分解过程中收集的。荷兰人对拥有非腐烂火药的惩罚似乎已经截肢了。荷兰殖民地占领者禁止使用火药的所有权和制造。根据麦肯齐爵士在托马斯·斯坦福爵士(Thomas Stamford Raffles )的话说, Java的历史(1817年)引用了麦肯齐上校的话,最纯净的硫磺是从巴厘岛海峡附近的山山口的一条火山口提供的。
史学

关于火药技术的起源,历史学家托尼奥·安德拉德(Tonio Andrade)说:“今天的学者绝大多数同意该枪是在中国发明的。”由于有大量证据记录了火药从药物的演变,而枪支从火弹到金属枪的演变,因此历史学家广泛认为火药和枪支是起源于中国的。 ,而类似的记录不存在其他地方。正如安德拉德(Andrade)所解释的那样,中国相对于欧洲的火药食谱的大量变化是“在中国进行实验的证据,最初火药被用作燃烧室,后来才成为爆炸性和推进剂……相反,在欧洲,仅与理想用作爆炸物和推进剂的理想比例相差很小,这表明火药是作为成熟技术引入的。”
但是,火药的历史并非没有争议。对早期火药历史的研究面临的一个主要问题是可以访问接近所述事件的来源。通常,最初描述了在战争中使用火药使用的记录是在事实之后几个世纪写的,很可能是由编年史家的当代经历所影响的。翻译困难导致了与艺术许可有关的错误或解释。模棱两可的语言可能使得将火药武器与不依赖火药的类似技术区分开变得困难。一个普遍引用的例子是东欧莫希战役的报导,提到了“长矛”发出“发出邪恶的蒸气蒸气和烟”,这已经被不同的历史学家解释为“对欧洲的第一天气攻击土壤“使用火药”,“在欧洲首次使用大砲”,或者仅是“有毒气体”,没有火药的证据。很难准确地将原始的中国炼金术文本(倾向于通过隐喻解释现象)为现代科学语言,并用英语定义明确定义术语。可能提到火药的早期文本有时以语言变化发生的语言过程标记。例如,阿拉伯语naft从表示石脑油过渡到表示火药,中文词pào的含义从Trebuchet变为大砲。这导致了基于词源基础的火药的确切起源的争论。科学和技术历史学家伯特·S·霍尔(Bert S. Hall)的观察是:“但是,毫无疑问,历史学家弯腰倾向于特殊恳求,或者只是用自己的轴进行磨削,可以在这些术语灌木丛中找到丰富的材料。”
现代对火药史的现代研究中的另一个主要争论是关于火药的传播。虽然文学和考古证据支持中国起源于火药和枪支,但火药技术从中国转移到西方的方式仍在辩论中。尚不清楚为什么火药技术在欧亚大陆的迅速传播发生在数十年中,而其他技术(例如纸,指南针和印刷)直到在中国发明后几个世纪才到达欧洲。
成分
火药是:
就大量和功能而言,硝酸钾是最重要的成分,因为燃烧过程可从硝酸钾中释放氧气,从而促进了其他成分的快速燃烧。为了减少静电意外点火的可能性,现代火药的颗粒通常用石墨涂层,从而阻止静电电荷的积累。
木炭不包括纯碳;相反,它由部分热解的纤维素组成,其中木材未完全分解。碳与普通木炭不同。尽管木炭的自动签名温度相对较低,但碳的温度要大得多。因此,装有纯碳的火药成分充其量与匹配头类似。
早在1780年之前,采用了烟火技术生产的火药的标准组成。重量为75%硝酸钾(称为盐盐或盐盐),15%软木木炭和10%的硫磺。这些比率在几个世纪和国家 /地区各不相同,并且可以根据粉末的目的而改变。例如,黑色粉末的功率等级,不适合用于枪支,但足以在采石场进行爆炸岩石,称为爆炸粉,而不是枪泡,标准比例为70%硝酸盐,14%的木炭和16%的硫;可以用硝酸钠代替硝酸钾制成的爆破粉,比例可以低至40%硝酸盐,30%的木炭和30%的硫。 1857年,Lammot du Pont解决了使用较便宜的硝酸钠配方的主要问题,当时他为Dupont“ B”爆破粉申请了专利。用通常的方式从压榨饼制造谷物后,他的工艺用石墨灰尘将粉末掉了12个小时。这形成了每种谷物上的石墨涂层,从而降低了其吸收水分的能力。
石墨和硝酸钠的使用都不是新的。用石墨覆盖的火药玉米已经在1839年是一种公认的技术,并且使用在塔拉帕卡( Tarapacá)开采的硝酸钠(现已在智利)中开采的硝酸钠,在秘鲁制造了基于硝酸钠的爆炸粉。同样,在1846年,英格兰西南部建造了两种植物,以使用这种硝酸钠制作爆炸粉。康沃尔矿工在签订合同后返回家园很可能已经从秘鲁带来了这个想法。另一个建议是,是植物收藏家威廉·洛布(William Lobb)在南美旅行期间认识到硝酸钠的可能性。 Lammot du Pont会知道使用石墨的使用,并且可能也知道英格兰西南部的植物。在他的专利中,他谨慎地指出,他的主张是将石墨与基于硝酸钠的粉末组合,而不是两种单独的技术中的任何一种。
1879年的法国战争粉末使用比率75%盐盐,12.5%的木炭,12.5%的硫。 1879年英国战争粉末使用比率75%盐甲,15%木炭,10%硫。英国插座火箭使用了62.4%的咸盐,23.2%的木炭和14.4%的硫磺,但英国马克VII火药被更改为65%的盐甲,20%的木炭和15%的硫磺。各种配方的解释与使用有关。用于火箭的粉末可以使用较慢的燃烧速率,因为它可以加速弹丸的时间更长的时间- 诸如Flintlock,Cap-Locks或Matchlocks之类的武器的粉末需要更高的燃烧速率才能在短得多的距离内加速弹丸。大砲通常使用较低的燃烧率粉末,因为大多数粉末会以较高的烧伤粉末爆发。
其他成分
除黑粉外,还有其他历史上重要的火药类型。 “棕色火药”被称为79%的硝基,3%的硫和每100张干粉木炭的18%,水分约2%。 Prismatic Brown Powder是Rottweil Company于1884年在德国推出的大颗粒产品,此后不久由英国皇家海军采用。法国海军采用了一种罚款3.1毫米,而不是棱柱状粒状产品,称为慢燃烧可可(SBC)或“可可粉”。这些棕色的粉末通过使用少于2%的硫,并使用由黑麦稻草制成的木炭进一步降低了燃烧速率,该木炭尚未完全烧焦,因此呈棕色。
Lesmok Powder是Dupont于1911年开发的一种产品,该产品是该行业中几种含有黑色和硝化粉末混合物的半烟产品之一。它被卖给了温彻斯特,主要以.22和.32小口径出售。它的优势是,当时它比当时使用的无烟粉具有腐蚀性的较小。直到1920年代,在美国才知道腐蚀的实际来源是氯酸钾敏化底漆的氯化钾残留物。较大的黑色粉末结垢更好地分散底漆残留物。通过分散剂缓解底漆腐蚀会导致错误的印象,即基于硝化纤维素的粉末会导致腐蚀。 Lesmok的黑色粉末大部分用于分散底漆残留物,但总体的总体比直粉少一些,因此需要更少的孔清洁。它上次由温彻斯特(Winchester)于1947年出售。
无硫粉

19世纪后期,无烟粉(例如Cordite)的开发产生了对火药敏感的启动指控的需求,例如火药。但是,传统炮配的硫含量引起了Cordite MK I的腐蚀问题,这导致引入了一系列无硫的砲配枪,这些大小不同。它们通常包含70.5个盐菜和29.5个木炭的部分。像黑色粉末一样,它们的生产方式不同。在英国,最好的谷物被称为无硫粉( SMP )。粗谷物被编号为无硫的火药(SFG N):'SFG 12','SFG 20','SFG 40'和sfg 90',例如,数字代表最小的BSS筛网尺寸,没有保留的bss sieve网状尺寸谷物。
硫在火药中的主要作用是降低点火温度。无硫的火药的样本反应是:
- 6 KNO 3 + C 7 H 4 O→3 K 2 CO 3 + 4 CO 2 + 2 H 2 O + 3 N 2
无烟粉
黑粉一词是在19世纪后期(主要在美国)创造的,目的是区分先前的火药配方与新的无烟粉末和半烟粉。半烟粉具有近似黑色粉末的大容量特性,但烟雾和燃烧产物的数量大大减少。无烟粉具有不同的燃烧特性(压力与时间),并且每克会产生更高的压力和工作。这可能会破裂为黑粉设计的旧武器。无烟粉的颜色从棕褐色到黄色到白色。大多数散装的半烟粉在1920年代停止制造。
粒度
蛇形
15世纪欧洲使用的原始干合粉末被称为“蛇形”,是对撒旦的引用,或者是使用它的常见砲兵。成分与砂浆和杵磨碎,可能持续24小时,从而产生细面粉。运输过程中的振动可能导致组件再次分离,需要在田间进行混合。另外,如果咸蛋白的质量低(例如,如果它被高度吸湿性硝酸钙污染),或者如果在潮湿的天气中,粉末简单(由于硝酸钾的轻度湿润性质),则需要是重新干燥。田间“修复”粉末中的灰尘是一个重大危险。
在文艺复兴时期的粉末制作进展之前,装载大砲或轰炸是一门熟练的艺术。偶然或太紧的细粉末会燃烧或太慢燃烧。通常,底盘后部的臀位装载的粉末室只装满了大约一半,蛇形粉末既不压缩也没有太松,一个木结块在组装时撞上了以将腔室从枪管中密封,放置了弹丸在。需要经过精心确定的空白空间才能有效燃烧。当大砲通过触摸孔发射时,初始表面燃烧产生的湍流导致其余的粉末迅速暴露于火焰中。
更强大且易于使用的咸粉的出现改变了这一过程,但是蛇形与较旧的枪一起使用到17世纪。
康宁
为了使推进剂快速有效地氧化和燃烧,必须将燃烧成分还原为最小的粒径,并尽可能彻底混合。然而,一旦混合在一起,为了更好地产生枪支,制造商发现最终产品应以单个密集的谷物的形式形式,这些晶粒迅速从谷物到谷物,就像稻草或树枝要比一堆一堆稻草或树枝更快地捕捉火锯末。
在14世纪后期,欧洲和中国通过湿磨进行了火药的改善。在成分的磨碎过程中添加液体,例如蒸馏液,然后潮湿的糊剂干燥。如今,制药行业使用了湿混合的原理,以防止为火药发明的干成分分离。有人发现,如果将糊状物卷成球,然后将最终的火药烘干,则在储存过程中吸收了更少的水,并且进展更好。然后在使用前立即将球压在迫击砲中,并在使用前将球粉碎,粒径不均匀,堆积旧问题,从而导致不可预测的结果。但是,如果选择了合适的粒子,则结果是功率的改善。通过手动或使用筛子形成潮湿的糊状成玉米大小的团块,而不是大型球在干燥后产生的产物会产生更好的加载,因为每个小块都提供了自己周围的空间,该空间比易于燃烧了。细粉。这款“咸”火药从30%到300%的功能更大。引用了一个例子,其中需要15公斤(34磅)的蛇纹石来射击21公斤(47磅)的球,但只有8.2千克(18磅)的咸粉末。
由于必须将干粉成分混合在一起并粘合在一起以挤出并切成谷物以保持混合物,因此在成分潮湿(通常用水)时进行尺寸降低和混合。 1800年后,将潮湿的磨砂蛋糕压在模具中以增加其密度并提取液体,以形成新闻蛋糕,而不是用手或用筛子形成谷物。按照大气湿度等条件,压迫花费了不同的时间。硬浓密的产品再次被分成小块,用筛子分离出来,以生产出每个目的的均匀产品:大砲的粗粉,较细的粉红色粉末粉,小枪和小手枪和启动的最好的粉末。由于压力高的初始尖峰,弹丸可能会向下移动之前,通常会导致大砲爆发。用大谷物粉红色的猛mm象粉末,为罗德曼的15英寸大砲制造,将压力降低到只有普通大砲粉所产生的20%。
在19世纪中叶,进行了测量,以确定黑色粉末(或紧密堆积的质量)内的燃烧速率约为6 cm/s(0.20英尺/s),而点火的速度从谷物到谷物约为9 m/ s(30英尺/s),超过两个数量级。
现代类型

Modern Corning首先将细小的黑粉粉压成固定密度(1.7 g/cm 3 )的块。在美国,火药晶粒被指定为F(用于Fin)或C(粗糙)。谷物直径随较大数量的FS降低,并随着较大数量的CS增加,范围从2毫米( 1⁄16英寸)为7 f至15毫米( 9⁄16英寸),为7c。为大约17厘米(6.7英寸)的砲制直径生产甚至更大的晶粒。由托马斯·罗德曼(Thomas Rodman)和兰莫特·杜邦(Lammot du Pont)开发的标准杜邦猛mm象粉末在美国内战期间使用,平均直径为15毫米(0.6英寸),边缘在玻璃桶中圆形。其他版本的谷物大小与20英寸(51厘米)的Rodman Guns一起使用。 1875年,杜邦(Dupont)引入了用于大砲的六角粉,使用带有小中心芯的形板按下六角形粉末,直径为38毫米( 1 + 1⁄2英寸),例如货车螺母,随着谷物的燃烧,中心孔宽了。到1882年,德国制造商还生产了与砲兵相似的六角形颗粒粉末。
到19世纪后期的制造业,重点介绍了通过FFG(中和小孔的手臂,例如步枪和fusils),FFFG(小孔步枪和手枪)以及FFFFG(极端的孔,短手枪,最常见的是底漆)。指定为A-1的军事砲兵空白的更粗糙的级别。将这些等级分类在一个屏幕系统上,其超尺寸保留在每英寸6条线的网格上,A-1保留在每英寸10线上,FG保留在14,FFG上,24,FFFG,46, FFFFG和60。罚款。通常对指定的FFFFFG进行重新处理,以最大程度地减少爆炸性的灰尘危害。在英国,主要服务的砲手被分类为RFG(步枪粒细菌),直径为一或两个毫米,RLG(步枪大颗粒)的直径为2至6毫米之间的谷物直径。可以通过网状尺寸对火药晶粒进行分类:BSS筛网尺寸,是最小的网状尺寸,没有保留谷物。公认的谷物尺寸为Gunpowder G 7,G 20,G 40和G 90。
自1970年代以来,已经开发了美国现代黑色粉末替代品,例如pyodex ,三七和黑色mag3颗粒,诸如pyodex,三重和黑色MAG3颗粒之类的现代黑色粉末替代品,自1970年代以来,现代的黑色粉末替代品。这些产品不应与无烟粉相混淆,旨在产生较少的结垢(固体残留),同时保持传统的体积测量系统以进行费用。但是,这些产品腐蚀性较小的主张一直存在争议。该市场还开发了黑股枪的新清洁产品。
化学
一个简单的,通常被引用的化学方程式用于燃烧火药:
平衡但仍然简化的方程是:
随着食谱是通过反复试验而开发的,在中世纪时期,整个成分的确切百分比差异很大,需要更新以改变军事技术。
火药不会像单一反应一样燃烧,因此副产品不容易预测。一项研究表明,它生产(按降量数)55.91%固体产物:碳酸钾,硫酸钾,硫化钾,硫酸钾,硫酸盐,硝酸钾,硝酸钾,硫氰酸钾,碳,碳,碳酸氢钾和42.98%的生态剂:碳氧化物: Carbar dioxide ,Dioxide,Nitrorgen, Nitrorgen ,Nitrorgen, Nitrorgen , Nitrorgen ,Nitrorgen,Nitrorgen,Nitrorgen,Nitrorgen,Nitrorgen,Nitrorgen,Nitrorgen,Nitrorgen,Nitrorgen,Nitrogen, Nitrogen ,Nitrogen 。一氧化碳,硫化氢,氢,甲烷,1.11%水。
用少量且更丰富的硝酸钠而不是硝酸钾(以适当的比例)制成的火药也有效。但是,它比用硝酸钾制成的粉末更具有吸湿性。众所周知,枪口装载在墙上悬挂在墙上数十年后,只要它们保持干燥,就会开火。相比之下,用硝酸钠制成的火药必须保持密封以保持稳定。火药每公斤释放3兆珠,并包含其自身的氧化剂。这少于TNT (每公斤4.7兆珠)或汽油(每公斤47.2兆孔燃烧,但汽油需要氧化剂;氧)。
与现代的“无烟”粉末相比,火药也具有低能密度,因此为了达到高能量载荷,重型弹丸需要大量。
生产



使用最强大的黑色粉末,餐粉,木炭。出于此目的的最佳木材是太平洋柳树,但可以使用其他木材,例如Alder或Buckthorn 。在英国,在15至19世纪的木炭中,来自奥尔德·巴克索(Alder Buckthorn)的木炭非常受到火药的制造。杨木被美国同盟国使用。成分以粒径降低并尽可能混合。最初,这是用砂浆和测试的,或使用铜,青铜或其他非屏蔽材料的类似操作的冲压厂,直到用旋转的球磨机原理取代了具有非屏蔽青铜或铅的旋转球磨机。从历史上看,英国使用了在石灰石床上运行的大理石或石灰石边缘跑步厂。但是,到19世纪中叶,这已经变成了铁轮的石轮或在铁床上跑步的铸铁轮。混合物在研磨过程中用酒精或水湿润,以防止意外点火。这也有助于极其可溶的咸盐粉混合到非常高的地表面积木炭的微观孔中。
在14世纪后期,欧洲粉末制造商在研磨过程中首次开始添加液体,以改善混合,减少灰尘以及爆炸的风险。然后,粉末制造商将塑造出湿的火药的糊状物(称为磨坊蛋糕)成玉米或谷物,以使其干燥。咸粉不仅因为其表面积减少,因此腌制的粉末还要好得多,而且还发现它更强大,更容易装入枪支。不久之后,粉末制造商通过迫使磨坊蛋糕通过筛子而不是手工康宁粉末来标准化这一过程。
改进是基于减少更高密度组成的表面积。在19世纪初,制造商通过静态压力进一步提高了密度。他们将潮湿的磨坊蛋糕铲成两个英尺的平方盒,将其放在螺丝压紧下,并将其减少到其一半的体积。 “新闻蛋糕”具有石板的硬度。他们用锤子或滚筒打破了干板,并将筛子和筛子分类为不同的成绩。在美国,从Lavoisier学习了交易的Eleuthere Irenee Du Pont将干谷物旋转的旋转桶倒塌到圆形边缘,并在运输和处理过程中提高了耐用性。 (尖锐的谷物在运输方面四舍五入,产生了更精细的“粉尘”,改变了燃烧的特性。)
另一个进步是通过将木材蒸馏成加热的铁剥离,而不是将其燃烧在土坑中,从而制造了窑炉。控制温度会影响成品火药的功率和一致性。 1863年,为了应对印度盐盐的高价,杜邦化学家开发了一种使用钾肥或氯化钾的工艺,以将大量的智利硝酸钠转化为硝酸钾。
次年(1864年),Gatebeck低火药在坎布里亚郡(英国)工作,从根本上相同的化学过程开始生产硝酸钾的植物。如今,这是公司所有者之后的“韦克菲尔德进程”。它本来可以使用德国马格德堡附近的Staßfurt矿山的氯化钾,该矿物最近已被工业量提供。
在18世纪,火药工厂越来越依赖机械能。尽管机械化,但与湿度控制相关的生产困难,尤其是在压迫期间,仍存在于19世纪后期。 1885年的一篇论文哀叹“火药是一种紧张和敏感的精神,在制造过程中,它在我们手下的几乎每个制造过程中都随着天气的变化而变化。”根据大气湿度的不同,将时间压到所需的密度可能会有所不同。
法律地位
联合国对危险货物运输和国家运输当局(例如美国运输部)运输的模型法规已将火药(黑色粉末)归类为A组:用于运输的主要爆炸物,因为它很容易点燃。通常将包含黑色粉末的完整制造设备归类为D组:二次爆炸物质,黑色粉末,或包含二次爆炸物质的文章,例如烟花,D类型号火箭发动机等散粉。作为爆炸物,它们都属于第1类的类别。
其他用途
除了用作枪支和砲兵的推进剂外,黑粉的另一个主要用途是在采石,采矿和道路建设(包括铁路建筑)中作为爆炸粉末。在19世纪,在诸如克里米亚战争或美国内战之类的战争紧急情况之外,这些工业用途中使用的黑粉比枪支和砲兵中使用了。炸药逐渐将其替换为这些用途。如今,用于这种用途的工业炸药仍然是一个巨大的市场,但是大多数市场都是爆炸物,而不是黑粉。
从1930年代开始,用火药或无烟粉末用于铆钉枪,动物的电击枪,有线剪接器和其他工业建筑工具。 “螺柱枪”是一种粉末驱动的工具,将指甲或螺钉驱动到固体混凝土中,使用液压工具不可能做到这一点,如今仍然是各种行业的重要组成部分,但是墨盒通常使用无烟粉末。工业shot弹枪已被用来消除操作旋转窑(例如水泥,石灰,磷酸盐等)中的持久材料环和操作炉中的熟料,商业工具使该方法更加可靠。
除了武器,采矿,烟火和建筑外,偶尔还雇用了火药。
- 在阿斯伯恩 - 埃斯林(Aspern-Essling)战役(1809年)之后,拿破仑军队的外科医生多米尼克·吉恩·拉里(Dominique-Jean Larrey)缺乏盐,调味了一只马肉,用火药和火药照顾受伤的人。当没有酒精时,它也用于在船上进行灭菌。
- 英国水手在不可用时使用火药来制作纹身,通过刺皮并将粉末擦成伤口,以一种称为创伤性纹身的方法。
- 克里斯蒂亚·霍根斯(Christiaan Huygens)在1673年尝试了制造火药引擎的尝试,但他没有成功。现代重现他的发明的尝试同样没有成功。
- 1853年在伦敦附近,弹片船长通过将它们从大砲发射到铁室的方法来粉碎含金矿石的方法中显示了黑粉的矿物加工,“所有现在都表达了很多满意”。他希望这对加利福尼亚和澳大利亚的戈德菲尔德会很有用。没有发明的东西,因为连续运行的碎碎机已经开始使用更可靠的粉碎机。
- 从1967年开始,位于洛杉矶的艺术家Ed Ruscha开始使用火药作为一系列作品的艺术媒介。