火藥學（簡體書）

火藥作為現代武器裝備動力系統的能量來源，是武器系統不可或缺的組成部分。對於本科生和火藥研究的技術人員而言，掌握火藥的基本知識對於從事相關研究和技術工作是非常必要的。
本書是在1988年版內部《火藥學》講義基礎上編寫而成的。原講義無論在深度和廣度上都是一部優秀的基礎教程。在過去三十年裡，它為培養我國國防專業人才做出了貢獻。但由於專業教學需要和火藥技術在近期有了重要的發展等原因，需要對原講義進行改編。在改編過程中，在內容上補充了近二十年來的新原理、新概念和新技術。根據教材和更新後的教學大綱特點，改編時重視知識繼承、發展和創新的關係，在原講義基礎理論的基礎上進一步拓寬內容，並重視對火藥技術發展動向的介紹。另外，隨著相關專業課時的減少，要求專業教程既要包含足夠多的知識點和知識面，又要做到淺顯易懂。筆者結合多年的教學實踐，重新編制了本教程的大綱和目錄，進行了大量的文獻查閱和內容更新補充。
《火藥學》結合近年特種能源技術與工程專業課程設置和大綱調整，考慮到內容的完整性，全書分為七章，第1章介紹火藥的基本概念、分類和發展歷史等內容，第2章介紹火藥的組成及其各組分作用，第3章討論火藥成型原理，第4章討論火藥制造工藝，第5章討論火藥能量特性的理論計算，第6章討論火藥的性能與設計的相關內容，第7章介紹了新型火藥及其制造技術的最新研究進展和發展趨勢。
本書編寫過程中，得到了南京理工大學化工學院劉征哲、張西亞、牟科賽等研究生的熱情支持。南京理工大學何衛東研究員和郭效德研究員、北京理工大學翟進賢副教授、遼寧北方慶陽化學工業有限公司的張洪林研究員、瀘州北方化學工業有限公司戴秋洪研究員、山西北方興安化學工業有限公司趙蘆奎研究員和古勇軍研究員、西安北方惠安化學工業有限公司的吳永剛研究員等對書稿提出了許多寶貴的意見和建議。南京理工大學黃振亞研究員主審了全部書稿，在他的支持下順利完成了本書。在此對他們的積極支持和熱情幫助表示衷心感謝。
由於筆者水平有限，書中出現的不足之處在所難免，懇請讀者批評指正。

編著者
2020年1月於南京理工大學

第1章緒論/001
1.1火藥的基本概念/001
1.2火藥的用途/001
1.3火藥的發展簡史/003
1.4火藥的分類/004
1.4.1均質火藥/004
1.4.2異質火藥/005
1.5發射藥的命名及標記/006
1.5.1發射藥的命名/006
1.5.2發射藥的標記/007
1.6固體推進劑的命名及標記/009
1.6.1復合固體推進劑的命名及標記/009
1.6.2雙基固體推進劑的命名及標記/010
1.7武器對火藥性能的要求/011
1.7.1武器對火藥的基本要求/011
1.7.2典型武器系統對火藥的要求/013
思考題/014
參考文獻/014

第2章火藥的組成及各組分作用/015
2.1均質火藥組成及各組分的作用/015
2.1.1單基火藥/015
2.1.2雙基火藥/017
2.2均質火藥的基本組分/020
2.2.1硝化棉/020
2.2.2硝酸酯類含能增塑劑/023
2.2.3附加物/027
2.3異質火藥組成及各組分的作用/032
2.3.1復合推進劑/032
2.3.2改性雙基推進劑/034
2.3.3三基發射藥及硝胺發射藥/035
2.3.4黑火藥/036
2.4異質火藥的基本組分/038
2.4.1氧化劑/038
2.4.2黏合劑/041
2.4.3固化劑/047
2.4.4金屬燃燒劑/050
2.4.5燃燒催化劑/050
2.4.6抗老化劑/052
2.4.7高能化合物/053
思考題/055
參考文獻/055

第3章火藥成型原理/056
3.1高分子材料的物理狀態/056
3.2聚合物的流變性能及其表征/058
3.2.1流動性的表征方法/059
3.2.2不同類型非牛頓流體的流動特性/060
3.3火藥的成型基礎/062
3.3.1雙基火藥成型基礎/062
3.3.2復合火藥成型基礎/068
3.4擠出成型原理/077
3.5火藥組分的混合與分散/081
3.5.1物料混合的原理/082
3.5.2火藥組分的混合效果/084
3.5.3火藥物料專用混合設備/085
3.5.4火藥物料混合的操作條件/086
3.6溶劑驅除與揮發分控制/087
3.7溶劑回收/088
3.8火藥成型的界面化學原理/091
3.8.1表面能/091
3.8.2表面張力/092
3.8.3表面活性劑/094
思考題/095
參考文獻/096

第4章火藥制造工藝/097
4.1火藥工藝設計/097
4.1.1火藥成型工藝方法的確定/097
4.1.2火藥成型工藝流程設計/098
4.2均質火藥的成型工藝/102
4.2.1單基火藥的成型工藝/102
4.2.2雙基火藥的成型工藝/119
4.2.3球形藥的成型工藝/134
4.3異質火藥的成型工藝/141
4.3.1黑火藥成型工藝/141
4.3.2復合火藥成型工藝/142
4.4推進劑的表面包覆/150
4.4.1絕熱包覆層的作用/150
4.4.2對固體推進劑裝藥包覆層的要求/151
4.4.3包覆材料/151
4.4.4包覆工藝/152
思考題/153
參考文獻/153

第5章火藥能量特性的理論計算/154
5.1火藥能量特性參數的基本概念/154
5.1.1爆熱/154
5.1.2爆溫/156
5.1.3比容/157
5.1.4火藥力和餘容/158
5.1.5比衝/160
5.1.6特征速度/162
5.2火藥能量特性參數的理論計算/164
5.2.1火藥的假定化學式/164
5.2.2火藥燃燒產物的平衡組分/166
5.2.3火藥系統的熱力學參數/170
5.2.4火藥能量特性參數的計算/178
思考題/193
參考文獻/194

第6章火藥的性能與設計/195
6.1火藥的燃燒性質/195
6.1.1火藥裝藥的點火/195
6.1.2火藥的加熱層著火理論/198
6.1.3火藥氣體狀態方程/199
6.1.4火藥的燃燒規律/201
6.1.5火藥的燃燒速度/203
6.1.6火藥的燃燒模型/212
6.1.7火藥的不穩定燃燒/223
6.2火藥的力學性能/226
6.2.1火藥的主要力學性能參數/226
6.2.2影響火藥力學性能的主要因素/230
6.2.3改善火藥力學性能的主要途徑/234
6.3火藥的安全性質/236
6.3.1火藥的安定性/236
6.3.2火藥的化學安定性實驗方法/244
6.3.3火藥的貯存/246
6.3.4火藥的感度及其測試方法/248
6.4火藥的熱性質/254
6.4.1火藥的線膨脹系數/254
6.4.2火藥的熱容量/255
6.4.3火藥的熱導率和熱擴散系數/255
6.5火藥在武器中的做功原理/256
6.5.1火藥在槍炮中的功能轉化/256
6.5.2火藥在火箭發動機中的功能轉化/258
6.6火藥的設計/260
6.6.1發射藥的設計/260
6.6.2固體推進劑的設計/265
思考題/287
參考文獻/287

第7章新型火藥及其制造技術/288
7.1新型發射藥及其裝藥技術/288
7.1.1高能低燒蝕發射藥/288
7.1.2低易損性發射藥/289
7.1.3高能高強度發射藥/289
7.1.4模塊發射裝藥/289
7.1.5低溫感系數發射裝藥/290
7.1.6泡沫發射裝藥/290
7.1.7層狀變燃速發射裝藥/291
7.2新型推進劑技術/291
7.2.1低特征信號固體推進劑/291
7.2.2貧氧固體推進劑/291
7.2.3不敏感固體推進劑/292
7.2.4電控固體推進劑/292
7.2.5凝膠推進劑/292
7.3火藥成型工藝研究新進展/293
7.3.1發射藥無溶劑法成型技術/293
7.3.2雙螺桿擠出成型技術/293
7.3.3模壓成型技術/293
7.3.4增材制造技術/294
7.3.5無槳混合技術/294
7.4新材料在發射藥和推進劑中的應用/295
7.4.1納米材料/295
7.4.2儲氫材料/296
7.4.3新型含能材料/296
7.5火藥技術發展趨勢/297
思考題/298
參考文獻/298