煙火學2102復習題 沈陽理工帶問題詳解 有些不全對 特種能源工程與煙火技術專業(yè) 必修課 績點課

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1、word 1、 為什么說黑火藥是最初的煙火藥？試述煙火藥與火炸藥的區(qū)別與聯(lián)系？ 答〔1〕煙火藥主要是由氧化劑、可燃劑和粘合劑組成。而黑火藥是由木炭、硝石和硫磺粉組成的，硝石是氧化劑，木炭和硫磺是可燃劑，黑火藥具備了煙火藥的特征，并且出現(xiàn)的最早，所以說黑火藥是最初的煙火藥。 〔2〕煙火藥在本質上是火炸藥的一種，它既具有火藥的燃燒特性，又具有炸藥的爆炸性能。二者既有區(qū)別又有共同點： 1〕煙火藥與火炸藥的共同點 煙火藥與.火炸藥的共同點在于化學組成相似，為放熱的氧化復原反響且活化能均不高，反響過程短暫。 2〕煙火藥與火炸藥的不同點 煙火藥與火炸藥又有區(qū)別，其不同點在于反響速度不

2、同，反響產(chǎn)物不同和用途不同。 ①反響速度不同 炸藥反響速度極快。火藥燃速隨壓力而變。煙火藥為藥柱時，燃速為數(shù)毫米每秒。粉狀的煙火藥在密閉條件可由燃燒轉爆轟。 ②反響產(chǎn)物不同 火藥、炸藥反響產(chǎn)物為大量的氣體。煙火藥按所產(chǎn)生的煙火效應要求，其反響產(chǎn)物將會不同，可以是氣相物質，也可以是凝聚相物質(即固、液相物質)。 ③用途不同 火藥與炸藥是利用反響時產(chǎn)生的高溫高壓氣體作膨脹功。煙火藥是利用反響時產(chǎn)生出的光、色、聲、煙、熱、氣動等特種效應制造各種煙火器材或特種彈藥，為國民經(jīng)濟建設和戰(zhàn)爭服務。 2、 試述氧化劑、可燃物、粘合劑的選擇原如此與技術要求？ 選擇原如此 氧

3、化 劑 ①氧化劑應為固體，其熔點不低于60℃，并在士60℃圍保持穩(wěn)定; ②應含大量的有效氧(>30%)，且燃燒時易釋放; ③吸濕性小，受水作用不分解; ④制成的煙火藥機械感度和摩擦感度低，安全可靠。 可 燃 劑 ①具有足夠的熱效應，以保證煙火藥能達到最優(yōu)的特種效應 ②具有極易被氧化劑或空氣中的氧氧化的性能，且燃燒時需氧量最少; ③燃燒時產(chǎn)生的氧化生成物，要能保證達到最優(yōu)的特種效應。 ④在士60℃圍具有足夠的化學和物理安定性，當受弱酸或弱堿溶液作用時盡可能仍保持穩(wěn)定。 粘 合 劑 ①粘合力強，抗腐蝕性能好;. ②含氧量多，有較高的燃燒熱;. ③燃燒時不影響煙

4、火制品的特種效應; ④吸濕性小，能溶于通用的酒精、汽油等溶劑; ⑤相容性好，制成的煙火制品具有良好的長貯安定性 技術要求 氧 化 劑 ①純度不應低于98%~99% ②水分含量必須極小，通常不超過0.5%。 ③容易吸濕的鹽和重金屬鹽的含量應極小; ④氧化劑的水溶液應為中性反響; ⑤不含可燃雜質和增加煙火藥機械感度的固體雜質，不含降低安定性的雜質，不含降低特種效應的雜質; ⑥氧化劑粉末應具有適當?shù)念w粒度。需要指出的是氧化劑中最不希望含有氯化物雜質，因為它們使氧化劑變得易吸濕。 可 燃 劑 ① 有最大的活性，各種金屬粉中活性金屬的含量應為90~98% ② 硅、鐵雜質

5、含量不超過1%，以防增加煙火藥的機械敏感度 ③ 重金屬(銅、鉛等)雜質含量應極少 ④ 油脂含量只允許有百分之零點幾，在某些情況下甚至完全不允許有油脂 ⑤ 所含水分只許可少于百分之一 ⑥ 有一定的顆粒度。 粘 合 劑 一般情況下用量在5%一10%為宜。 3、簡述粘合劑使用的目的與粘合劑用量要適宜的原因？ 答：〔1〕使用粘合劑的目的在于使煙火藥制品具有足夠的機械強度，減緩藥劑的燃燒速度，降低藥劑的機械感度，并起到改善煙火藥安定性的作用。 〔2〕煙火藥中不宜過多使用粘合劑，一方面當藥劑中的粘合劑含量超過10%~20%時，制品強度增加不大;另一方面，過多地使用粘合劑會破壞煙火

6、藥氧平衡，使煙火效應受到顯著影響?！矊嶋H使用時，應在滿足制品強度和燃速的要求下，盡量少加粘合劑，一般情況下用量在5%~10%為宜?！? 4、論述煙火藥燃燒的特征? 答 煙火藥的燃燒反響發(fā)生在直接靠近火焰面的一層極薄的藥劑。燃燒時需經(jīng)過蒸發(fā)、升華、熱分解、預混合和擴散等中間階段才能轉變成燃燒的最終產(chǎn)物。燃燒過程是傳質、傳熱等物理過程與化學反響過程。燃燒在凝聚相中開始，在氣相中完畢。 5、建立煙火藥燃燒方程式的原如此是什么? 答：最大放熱法如此，即放熱量大的比放熱量小的反響更為可能。 ①燃燒時產(chǎn)生的微量產(chǎn)物不計； ②所有氮元素全部轉化為N2； ③金屬可燃物氧化為金屬氧化物； ④含

7、Cl、F，等元素時Mg、Al轉化為MgCl2、MgF2,H元素轉化為HCl，多余的轉化為Cl2； ⑤煙火藥中的氧將H氧化為H2O，氧不足如此轉化為H2； ⑥剩余的O將C氧化為CO，還有剩余氧如此進一步氧化為CO2，還有氧如此轉化為氧氣，氧氣不足C元素生成游離態(tài)的C。 ⑦煙火藥中聚合物采用單體。 6、煙火輻射光譜分布的類型與產(chǎn)生原因？ 光譜類型 產(chǎn)生原因 光譜分布 線狀光譜 (原子光譜) 線狀光譜由單原子氣體或蒸汽激發(fā)產(chǎn)生。 原子輻射特性是核外電子承受外界能量激發(fā)，電子躍遷到能級較高的不穩(wěn)定態(tài)，然后躍遷回基態(tài)而發(fā)出光量子。在光譜上呈現(xiàn)出一些很狹窄的線條，這些線條有規(guī)律地排列

8、著。 帶狀光譜 (分子光譜) 在外界能量作用下，受激發(fā)的分子在轉動、振動與電子躍遷時會輻射出這些細密的譜線。 連續(xù)光譜 固體和液體在高溫時游離的電子首先發(fā)生擾動，并隨溫度不同而具有不同的能量。能量不同，輻射波長就不同，這種熱輻射發(fā)出的光譜從紅外區(qū)到紫外區(qū)各種波長都有，因此就形成了連續(xù)光譜。所有熱輻射光源的光譜都是連續(xù)光譜，是光源中最常見的一種分布。 混合光譜 以上三種的混合疊加 7、是否只有熱輻射才能發(fā)光，為什么？舉例說明其它發(fā)光。 答：否，除了熱輻射發(fā)光外，通過受激輻射，使原子或分子中電子由高能級回到低能級，也會引起發(fā)光，例如化學發(fā)光、磷光和螢光等，

9、化學發(fā)光就是由化學反響直接形成受激原子或分子的發(fā)光現(xiàn)象而且不一定伴隨熱效應。 8、簡述輻射度學和光度學中的五個根本定律。 答：①斯蒂芬—波爾茲曼定律 E=σT4 (總輻射能與溫度的四次方成正比) σ×10-8W/〔m2·K4〕 式中 E——總輻射能 σ——斯蒂芬常數(shù) T——溫度 ②維恩位移定律 Tλm=b (最大輻射能波長與溫度成反比) 式中 λm——峰值定律 ③普朗克定律 式中 C——光速 K——波爾茲曼常數(shù) e——自然對數(shù)的底 h——×10-34J/S

10、④余弦定律(朗伯余弦定律) 任一外表上的輻照度隨該外表法線和輻射能傳輸方向之間的夾角的余弦而變化。與傳輸方向垂直的外表上的輻照度最大。即 E=Em·cosθ ⑤平方反比定律 球外表上的輻照度和點光源到待測外表的距離的平方成反比，即 9、什么是色度圖，它在煙火領域有什么用途？ 答：〔1〕根據(jù)色坐標繪制的圖叫色度圖。 〔2〕色度圖的應用 ① 應用色度圖從理論上指導染焰劑的選擇，進展有效的顏色混合，以達到預期的效果。 ② 應用色度圖還可以定量描述有色發(fā)光劑的顏色，并對其色彩進展評價，指導顏色質量控制。 ③ 色坐

11、標反映了光源本身的光色。 10舉例說明氣溶膠的含義，并闡述氣溶膠所具有的特性。 答：〔1〕固態(tài)或液態(tài)的微粒懸浮于空氣之中形成的一種具有特定運動規(guī)律的懸浮體系，這種體系稱之為氣溶膠。氣溶膠是由分散介質和分散在介質的微?！稚⑾嗨鶚嫵?。例如霧，它的分散介質為空氣分散相為液態(tài)液珠，再如煙，它的分散介質為空氣分散相是固態(tài)的顆粒； 〔2〕①氣溶膠動力學特性有沉降、碰并、氣溶膠粒子在氣體中的擴散、凝并，界面蒸發(fā)與凝集和成核現(xiàn)象、粘附現(xiàn)象、粒子帶靜電荷現(xiàn)象等。 ②光學特性為氣溶膠對入射光能的吸收散射的消光。 11研究氣溶膠微粒大小、形狀、結構有何意義？什么是氣溶膠粒子大小分布的微分譜和積分譜？

12、答： (1)無論是天然的還是人工制造的氣溶膠絕大多數(shù)都是多分散的體系，單分散氣溶膠極少。多分散氣溶膠的力學、光學以與對電磁波的吸收與散射性能均與粒子大小相關。為了正確地分析和評估氣溶膠性能，也為了探索氣溶膠粒子微觀動力學過程，必須掌握氣溶膠粒子大小分布特征。 (2) 在半徑為〔r，r+dr〕間隔里，氣溶膠粒子數(shù)目的份數(shù)以 df= f(r)dr 來表示，且 以此微分形式獲取的表示f(r)的曲線，即粒子大小分布的微分曲線〔微分譜〕。 (3)在對氣溶膠粒子測量結果處理時，用粒數(shù)的積分分布曲線〔積分譜〕更為方便。粒數(shù)的積分分布N定義為： 12氣溶膠粒子的沉降、擴散和凝并作用

13、過程是怎樣的？從氣溶膠力學性能角度如何控制或改變氣溶膠的穩(wěn)定性？ 答：〔1〕 ①沉降：氣溶膠粒子的沉降過程，是粒子在外力作用下和介質別離的過程 ②擴散：就單個粒子而言，它們各方向運動的幾率是均等的，但在粒子濃度較高的區(qū)域，由于單位體積粒子數(shù)叫周圍高，因此出現(xiàn)“多出少進〞，造成區(qū)域濃度降低；而低濃度區(qū)域如此相反，這就表現(xiàn)為擴散，擴散是布朗運動的宏觀表現(xiàn)。 ③凝并：氣溶膠粒子在大氣中運動時相互接觸(碰撞)而形成較大粒子的過程叫凝并 〔2〕通過以下幾種方式可以達到控制或改變氣溶膠的穩(wěn)定性的目的 ①改變氣溶膠微粒周圍作用力的大小 ②使用尺寸遠大于氣溶膠微粒的工具〔棍棒等〕對氣溶膠攪動

14、③對氣溶膠加熱或者冷卻 ④使氣溶膠微粒帶上同種或異種電荷 ⑤改變氣溶膠微粒的大小 ⑥增加氣溶膠的流動性或減緩氣溶膠的流動性 13氣溶膠紅外消光機理是什么？散射與吸收消光有何不同？ 答：〔1〕①吸收衰減機理 光在氣溶膠中傳輸被吸收，是由于光波的電矢量使氣溶膠物質結構中的作諧振的原子和分子獲得能量而作受迫振動，當受迫振動的原子或分子與其它原子或分子發(fā)生碰撞時，振動能量即轉變成平動動能，此時分子熱運動加劇，即該局部光能被轉化成熱能而消失。 ②散射衰減機理 光作為一種電磁波，當進入到氣溶膠中時，入射輻射能量一局部將被氣溶膠微粒截獲。微粒截獲能量后即構成次生(二次)的波源，產(chǎn)生次

15、生電磁波，再向外輻射出去，這就使得入射輻射在原傳播方向上的能量減少。 〔2〕次生波是微粒原子、分子因偶極化于輻射電磁場作用下才產(chǎn)生出的，光只是通過次生波的產(chǎn)生和輻射使其在原傳播方向上能量減少，而入射輻射總能量并未發(fā)生變化。與吸收衰減發(fā)生能狀態(tài)變化是有本質不同的。 14氣溶膠粒子凝并和碰并的區(qū)別和聯(lián)系？ 答：氣溶膠粒子凝并是氣溶膠粒子之間的動力學現(xiàn)象，而碰并如此是氣溶膠粒子與其中的外來的遠遠大于氣溶膠粒子的障礙物之間的動力學現(xiàn)象；凝并和碰并都能使溶膠的數(shù)密度降低，加快沉降；但是凝并不能使溶膠的質量密度降低，而碰并如此相反，會使氣溶膠的質量濃度降低 15固體化學的研究容有哪些？如何通過試驗

16、來確定煙火藥的PIR是一種純粹的固固相反響？舉例說明。 答：〔1〕固體化學研究將涉與到固體結構、固體材料的物理性質和化學性質、以與固體物質的化學反響等。 〔2〕可以通過增大壓制煙火藥藥柱的壓力或者在煙火藥劑中參入外來物接著測定煙火藥的PIR速度加以證明，實驗證明增大壓制煙火藥藥柱的壓力〔裝藥密度增大〕，PIR速度加快，在煙火藥劑中參入外來物，PIR速度反而降低，因此可以證明PIR是一種純粹的固固相反響。例如Fe—BaO2反響，當增加壓藥壓力時速度增加；而參加生成物Fe2O3 時，燃燒反響速度反而下降了。 16產(chǎn)生弗蘭克缺陷和肖特基缺陷的原因?研究煙火藥晶體缺陷和位錯的意義？ 答：〔1

17、〕弗蘭克爾缺陷 晶體中的原子在溫度高于0K時，總是在晶體中圍繞著其平衡位置作熱運動。溫度升高，原子的平均動能隨之增加，振幅增大。當某些具有較平均能量大得多的原子，隨溫度的升高，就有可能離開其平衡位置而擠入晶格的間隙中去，成為填隙原子，而原來的格點位置變成了空位。基于這種倩況，晶體中一對對的填隙原子和空位便產(chǎn)生，它們是處于運動中或者復合，或者運動到其他位置上去。 〔2〕肖特基缺陷 如果晶體外表上的原子受熱激發(fā)，被蒸發(fā)跑到外表以外的稍遠處，在外表上的原位置處如此出現(xiàn)空位，這時晶體部又有原子運動到此空位上，而在晶體部產(chǎn)生了新的空位?？偲饋砜?，空位象是從晶體外表向晶體部移動一樣。 (3)煙火藥

18、的分解反響是與組成該煙火藥的晶體缺陷、位錯與外表積諸因素相關。研究煙火藥晶體缺陷和位錯，不僅對新藥劑的設計與研制具有意義，而且對解決煙火藥長貯安定性與其他理化性能問題也有指導作用。 17影響煙火藥燃燒速度的因素有哪些？ 答：煙火藥的燃燒速度既取決于藥劑的配方，也取決于藥劑的燃燒燒條件。實驗證明，火焰溫度最高的藥劑，同時也是燃燒速度最快的藥劑。 ①一定圍，在同類混合物中，隨著金屬可燃物的增多而燃速加快。 ②在其它條件一樣時，堿金屬硝酸鹽為氧化劑的煙火藥比堿土金屬硝酸鹽為氧化劑的煙火藥燃速快。 ③含有機可燃物(易熔的或易揮發(fā)的)的煙火藥，較不含有機可燃物的同類煙火藥其燃速要小。 ④組成

19、煙火藥的成分顆粒度愈小，燃速愈大，混合愈均勻，燃燒愈迅速 ⑤煙火藥裝填密度愈高，燃速愈小(純粹的固一固相反響例外)。 ⑥煙火藥制品直徑在10~90mm圍，燃速根本不變，大于90mm時，其燃速將會變快。 ⑦壓裝在金屬殼體的煙火藥比壓裝在絕熱外殼的煙火藥燃速要快。 ⑧對于產(chǎn)物有氣體的煙火藥來說，燃速隨壓力增大而增大。而對于燃燒產(chǎn)物無氣體的煙火藥來說，壓力無影響。 ⑨附加物的參加能使燃速或者加快，或者緩慢。 ⑩煙火藥初溫上升，其燃速加快。 18試述固相反響的特征與其影響因素？ 答：〔1〕通常認為固相反響的過程有四個步驟： 第一步是吸著現(xiàn)象(包括吸附和解析); 第二步是在界面上或均

20、相區(qū)原子進展反響; 第三步是反響在固體界面上或部形成新物相的核，即成核反響; 第四步是反響通過界面和相區(qū)輸運，包括擴散和遷移。 固相反響在新相未形成前，反響速度極低，甚至為零，一旦新相形成，反響發(fā)生很快。鋼鐵的銹蝕就是這樣。 〔2〕固相反響的反響性決定于反響物的晶體結構、晶格缺陷、組分能量狀態(tài)等在因素。外部因素，如加熱、射線輻照、摻雜、機械粉碎、壓團等，因能改變固態(tài)反響物部結構和缺陷，所以也影響著固相反響的反響性。 19在其他條件都一樣的前提下，為什么以Ba(NO3)2為氧化劑的煙火藥在長貯過程中化學變化最小? 答：主要是由于Ba(NO3)2的吸濕性相對來說較小 20增加

21、煙火藥化學安定性的主要措施有哪些?試舉例說明 答：〔1〕防止采用煙火藥中的禁忌配伍 〔2〕控制煙火藥的粒度 〔3〕在包裝上采取防潮措施 〔4〕對藥劑原材料進展包覆包結處理 〔5〕采取其他防潮措施，如抗毛細管作用 21如何評價煙火藥的化學安定性?其意義是什么？ 答：〔1〕真空安定性(VST)、相容性(R)和差熱分析(DTA)試驗是當今評價火炸藥、煙火藥長貯安定性與使用可靠性的一種重要試驗手段。它是測定藥劑在貯存條件下熱安定性的一種熱化學方法。其實質是檢驗藥劑的耐熱分解性，預示煙火藥在受熱時藥劑中有無不安定的雜質存在，以確定藥劑在貯.存過程中的安定性(即真空安定性)。 〔2〕煙火藥

22、的安定性是指在一定的條件下，保持其物理、化學和其燃燒所帶來的特種效應不發(fā)生明顯變化的能力，不夠安定的煙火藥如果進展長期貯存，不僅會改變其特種效應的性能，影響正常使用，而且還可能發(fā)生燃燒或爆炸事故，所以評價煙火藥的安定性，對于煙火藥的制造、貯存和使用都具有十分重要的意義。 22為什么說火焰溫度低于2000℃的照明劑不宜使用?照明劑火焰發(fā)光強度與哪些因素相關? 答：〔1〕火焰溫度低于2000℃的照明劑，由于其光出射度較低，所以一般不宜使用?！矊嶋H使用的照明劑火焰溫度均在3000K左右，其輻射光譜分布接近黃光局部?！? 〔2〕影響照明荊發(fā)光性質的因素 影響照明劑發(fā)光性質的主要因素是照明劑燃燒溫

23、度、火焰中氣-固-液占有量、輻射光譜分布、原材料粒度、燃速和附加物等。 ①燃燒溫度 照明劑的發(fā)光強度是隨著燃燒溫度升高而顯著的增大。 ②火焰中氣-固-液占有量 沒有氣體生成如此沒有火焰出現(xiàn)。但是照明劑火焰氣體生成量大時，會加快火焰冷卻，使發(fā)光強度降低。實驗證明，照明劑火焰中氣體占有量以占有照明劑質量的15%^25%為佳。照明劑火焰中，需要有大量的固、液微粒，它們的占有量增多，有利于發(fā)光強度提高。此外，火焰中固體微粒愈小時，愈有利于發(fā)光性能提高。 ③輻射光譜分布 照明劑火焰的發(fā)光效率是由其輻射光譜分布決定的，在可見光以外輻射能量愈小其發(fā)光效率就愈高。發(fā)光的顏色是由光譜各局部輻射

24、的相對強度而決定的。 ④原材料粒度 組成照明劑各成分的顆粒愈小，比外表愈大，如此燃速愈快，發(fā)光強度如此高。 ⑤燃速 一般情況下照明劑的發(fā)光強度隨其燃速增大而增強，但二者并非存在線性關系。通常在一定圍適當增加金屬可燃劑可提高照明劑的燃速和發(fā)光強度，也可以通過添加緩燃劑來降低燃速和發(fā)光強度。 ⑥附加物 在照明劑中適當參加某些附加物將改變照明劑的發(fā)光性能。例如，在鋇鹽照明劑中參加適量的氟硅酸鈉和氯化聚醚，不僅可以改變光譜能量分布提高發(fā)光強度，還能增長燃燒時間。 23發(fā)光信號劑的作用機理、火焰輻射特征、特殊技術要求和配置要求如何？與照明劑發(fā)光輻射有何本質上的區(qū)別？ 答：〔1〕作用

25、機理 發(fā)光信號劑燃燒所發(fā)出的有色火焰是由于氣體或蒸汽的輻射所致。當原子或分子的輻射譜線或譜帶位于光譜的某一局部上時，即產(chǎn)生相應的顏色。 〔2〕火焰輻射特征 發(fā)光信號彈的有色火焰的光譜通常為線狀或帶狀光譜有時也存在線狀和帶狀的混合光譜。 〔3〕特殊技術要求 ①火焰具有鮮明的色彩和好的比色純度 ②燃燒時需有一定的發(fā)光強度 人眼對于遠距離的感光，取決于光對人眼的照度、背景亮度、大氣透過率和光的顏色。 ③必須有足夠的燃燒持續(xù)時間 實踐證明，為了使信號在夜間易于識別，其作用最短時間為5~6s。 〔4〕配置要求 ①藥劑燃燒時所放出的熱量，必須保證其火焰中的氣態(tài)

26、原子或分子能充分地激發(fā)或離子化。 ②以分子輻射的發(fā)光信號劑，其火焰溫度不應超過其分子輻射體的離解溫度。但以原子輻射為主的藥劑，在一定圍增高其火焰溫度，有利于有色火焰的輻射。 ③在藥劑燃燒時所產(chǎn)生的使火焰染色的元素或化合物，在(1000-1200)℃時必須完全氣化。為此目的，多利用堿土金屬氯化物的輻射。 ④在提高比色純度的同時又要保證一定的發(fā)光強度，以便于遠距離的觀察識別。 ⑤無論以分子輻射或原子輻射為主的藥劑，都應配成適當?shù)呢撗跗胶猓岳a(chǎn)生足夠濃度的有色火焰蒸氣，提高火焰的比色純度。 〔5〕與照明劑發(fā)光輻射有何本質上的區(qū)別 發(fā)光信號劑與照明劑發(fā)光性質的區(qū)別在于它們發(fā)光的輻射體不同

27、。照明劑的火焰發(fā)光主要基于固體或液體微粒的溫度輻射的原理，而發(fā)光信號劑的火焰發(fā)光是由于氣體或蒸氣狀態(tài)的原子或分子的發(fā)光輻射原理。 24影響照明劑發(fā)光性質的因素有哪些？ 答：第二十二題 25照明劑根底配方中各組分選擇的依據(jù)，具體配方設計〔參見p199實例〕。 答：〔1〕氧化劑的選擇 照明劑氧化劑的選擇原如此是 ①含氧量豐富，在較高溫度下易于分解，分解熱不大。只有這樣的氧化劑配制出的照明劑才具有較大的熱效應和穩(wěn)定的燃燒性能。 ②分解生成物應呈灼熱的固體或液體微粒，并應能產(chǎn)生對人眼敏感的黃綠色光譜。 應當指出，在一樣的裝藥條件下含NaNO3的鈉鹽照明劑較含Ba(NO3)2的鋇鹽照

28、明劑發(fā)光強度高，燃燒時間長，照明效果好，但由于NaNO3易吸濕，在防潮密封問題未解決好之前，除非需求黃光照明外，白光仍優(yōu)先選用Ba(NO3)2作氧化劑。 〔2〕可燃劑的選擇 可燃劑是照明劑燃燒時產(chǎn)生照明效應的燃料，選擇時必須注意一下兩點： ①具有盡可能高的燃燒熱值; ②其燃燒生成物為高熔點和高沸點物質，以促使火焰中占有更多的固體或液體的灼熱微粒。 〔3〕粘合劑的選擇 照明劑中的粘合劑應選擇哪些既起粘結作用又具燃燒特性的可燃物質。選擇的原如此是: ①保證照明星體有足夠的機械強度; ②生成熱要小，燃燒熱要大; ③有較高的熔點; ④能改善藥劑的化學安定性。 〔4〕附加物

29、的選擇 附加物應根據(jù)煙火特種效應的需要選擇適宜的添加劑。 26試說明紅外照明劑與紅外誘餌劑的區(qū)別與聯(lián)系。 答：紅外照明劑與紅外誘餌劑均是在紅外區(qū)產(chǎn)生強烈的紅外輻射，紅外誘餌劑可見光輸出極低，紅外誘餌機劑如此不一定。紅外照明劑用于制造各類紅外照明彈和紅外照明器材，使紅外夜視儀和微光夜視儀提高視距，擴大視野。紅外誘餌劑如此以假亂真，使得真目標隱身而達到自衛(wèi)目的，用于裝填各類紅外誘餌彈與紅外干擾器材。 27試述紅外誘餌劑反導干擾機理 答：質心式干擾 亦稱甩脫跟蹤式。此情況是導彈已跟蹤上目標，為此，迅速在目標附近施放紅外誘餌，使其與目標合成，利用導彈尋的跟蹤目標視在等效能量中心(質

30、心效應)，加上目標躲避和誘餌源進一步施放，即可使導彈由最初的跟蹤目標轉移至跟蹤能量中心，最后轉移到誘餌上。質心干擾要求紅外誘餌快速有效形成誘餌源。 沖淡式干擾 沖淡式即分散注意式。該種情況是真目標尚未被導彈尋的系統(tǒng)跟蹤上即布設假如干誘餌，使來襲導彈尋的器搜索時首先捕獲誘餌。沖淡式干擾不僅能有效干擾紅外尋的導彈，還可以干擾導彈發(fā)射平臺制導系統(tǒng)和預警系統(tǒng)。 迷惑式干擾 干擾對象為導彈發(fā)射平臺火控警戒系統(tǒng)。它是以發(fā)射相當數(shù)量的誘餌以形成誘餌群對付多路襲擊。它的實施時機是接敵之前，導彈距目標數(shù)千米遠處。 致盲式干擾 主要應用于對三點式制導的紅外測角儀系統(tǒng)。當預警系統(tǒng)告知敵方發(fā)射

31、出米蘭、霍特、一類反坦克導彈，立即向導彈來襲方向施放紅外誘餌，只要誘餌劑的光譜與導彈光源匹配且輻射強度高于導彈光源，一旦進入測角儀視場角，持續(xù)0.2s，產(chǎn)生信噪比小于或等于2，導彈即飛亂且不能復原。 28試述煙幕形成的根本原理與方法 答：〔1〕根本原理：同氣溶膠一樣，煙幕是由物理過程的機械分散方式和物理化學過程的凝集方式而形成的。 〔2〕方法 煙幕形成的方法可以有三種，即分散法、凝集法和綜合法。 ①分散法 它是以機械力將固體或液體發(fā)煙物粉碎成細小粒子分散到空氣中去。 ②凝集法 該種方法分散相的形成為兩個階段:先形成過飽和蒸氣，此后過飽和蒸氣再凝集成煙。 ③綜合法 它

32、是同時采用分散法和凝集法來制造煙霧。一局部煙粒是由分散法形成的，另一局部是由凝結法形成的。 29試述對抗紅外發(fā)煙劑的特殊技術要求？ 答：對近紅外1~3μm、中紅外3~5μm、遠紅外8~14μm甚至1~10mm波段的紅外輻射具有最大的遮蔽能力 〔①遮蔽能力應最大②在空氣中應有足夠的穩(wěn)定性和足夠的持續(xù)時間③煙幕形成時間應盡量短④無毒、無刺激、無腐蝕〕 30簡述煙幕的特性與影響煙幕穩(wěn)定性的因素。 答：〔1〕①光學特性 煙幕對光與不可見光產(chǎn)生吸收和散射的作用 ②動力學特性〔穩(wěn)定性〕 煙幕的粒子隨著時間的推移要消失掉。這是由于微粒的蒸發(fā)、微粒在分散介質中運動、微粒凝結作用，以與

33、氣象和環(huán)境條件的影響結果。 〔2〕影響煙幕穩(wěn)定性的因素 ① 微粒的蒸發(fā) 蒸氣壓大的物質所形成的煙幕微粒，易于蒸發(fā)，從而顯著地降低單位體積的微粒濃度。 ② 微粒的運動 微粒愈大，愈易沉降，煙幕的穩(wěn)定性也愈差。 ③ 凝結作用 氣溶膠的凝結即煙或霧微粒的增大(粘合一起)過程。它將造成煙云微粒顯著減少。 ④ 氣象和環(huán)境條件對煙霧穩(wěn)定性影響 風向能決定煙幕移動的方向。 風速能影響煙幕移動速度、散布速度和擴散縱深。 等溫大氣垂直度有利于煙幕施放。這是因為煙幕在大氣中的穩(wěn)定性取決于施放煙幕場地的溫度梯度。 空氣相對濕度大，能增加發(fā)煙劑的遮蔽能力。因為大多數(shù)發(fā)煙劑是與空

34、氣中的水蒸氣作用而發(fā)煙的。 氣溫高能加速液體發(fā)煙劑的蒸發(fā)，從而提高了發(fā)煙劑利用率。 地形和地貌能影響氣流的方向和性質，故也影響煙幕的運動。 31試述抗紅外發(fā)煙劑的組成與粘合劑的作用。 答：〔1〕煙火燃燒類抗紅外發(fā)煙劑 氧化劑提供藥劑燃燒時所需要的氧，可燃劑提供燃燒時的熱量，同時產(chǎn)生大量的氣體產(chǎn)物，粘合劑使藥劑具有一定的機械強度，并調節(jié)其燃速，改善其安定性，紅外活性物質在燃燒時產(chǎn)生某些特定的產(chǎn)物，對紅外輻射產(chǎn)生這比作用。 〔2〕爆炸撒布類抗紅外發(fā)煙劑 這類發(fā)煙劑主要成分是炸藥〔或火藥〕和發(fā)煙物質，炸藥主要作用是通過其爆炸作用將發(fā)煙物質分散撒布在空中形成氣溶膠，發(fā)煙物質在此并不發(fā)生化

35、學反響，根本仍然保持其固有成分、粒度和粒子的幾何形狀，它們是氣溶膠顆粒的主要成分，對紅外輻射產(chǎn)生吸收、散射、反射或者衍射的作用，起到抗紅外的作用。 〔3〕機械噴灑類抗紅外發(fā)煙劑 這類發(fā)煙劑主要成分是一些遮蔽紅外輻射的粉末材料像金屬粉末、固體粉末、液體材料等，使用時通過壓縮氣體或燃氣輪機或坦克發(fā)動機排氣做氣體動力源噴灑成煙幕，這些粉末變起到了遮蔽外紅的作用。

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52、 32有色發(fā)煙劑的可燃劑為什么不選用金屬粉？選用有機染料的原如此是什么？為什么？ 答：〔1〕有色發(fā)煙劑要求能在低溫下點燃并能在低溫下持續(xù)穩(wěn)定燃燒，而大局部染料升華溫度在400~500℃圍，溫度過高時染料會分解，煙色質量和煙量均會下降。因為金屬粉作可燃劑反響溫度過高，造成染料的分解，而不宜用。 〔2〕選擇原如此 ①在溫度400~500℃時能迅速升華 ②在升華時極少分解 ③燃料的蒸汽在空氣中凝結時生成鮮明的所需的煙色，并在空氣中有良好的穩(wěn)定性 〔3〕有機染料必須迅速升華，否如此在燃燒的高溫下時間過長會分解；有色發(fā)煙劑在軍事上主要用于白天傳遞信號和

53、目標指示、焰火工業(yè)如此用于娛樂觀賞，因此，煙幕應有鮮明的色彩；并且要求色彩能夠持續(xù)一定的時間，故其要有足夠的穩(wěn)定性。 33試述煙幕紅外消光的機理 煙幕是由許多固體的和液體的微粒懸浮于大氣中所形成的氣溶膠體系。當目標發(fā)出的紅外輻射入射到煙幕中時，煙幕微粒對其產(chǎn)生吸收和散射,紅外能量就遭到衰減。 按照經(jīng)典振子理論，熱輻射是由組成物質的原子和分子的熱運動產(chǎn)生的一種電磁輻射。每個原子和分子都可看做是在其平衡位置附近作振動的振子，當振子發(fā)生共振時，即當入射輻射的頻率等于振子的固有頻率時，就要吸收入射輻射能量，從而增加了振子的振動能量，這就是煙幕的紅外消光的吸收作用。 另外，當紅外輻射入射

54、到煙幕中時，煙幕中帶電質點、電子或離子隨著紅外輻射電矢量的振動而諧振起來，這種受迫的諧振產(chǎn)生了次生波，成為二次波源向各個方向輻射出電磁波，從而使紅外入射輻射在原傳播方向上能量減少了，而在其它方向上的能量分布又不一樣，這就是煙幕對紅外散射的消光過程。 35何謂高熱劑，它的燃燒反響特征如何，高熱劑組分選擇應注意哪些問題？高熱劑與高熱燃燒劑是否為同一概念的藥劑，舉例說明 答：〔1〕高熱劑是指能產(chǎn)生鋁熱反響的這一類燃燒劑。它由金屬粉和能與該金屬粉起反響的金屬氧化物混制而成。 〔2〕反響特征 ①沒有氣體反響生成物，因而燃燒時沒有火焰; ②燃燒反響的溫度高，大多數(shù)所使用的高熱劑是在(2000~

55、2800)℃圍。 ③燃燒時形成熔融的紅渣。 〔3〕高熱劑組分選擇應注意 選擇金屬可燃劑時應注意： ①在燃燒時能放出大量的熱并產(chǎn)生高溫; ②在燃燒時能生成熔點低而沸點高的氧化物，以形成流動的灼熱熔渣; ③具有適當高的沸點，以便高熱劑能緩慢地燃燒而達到較 長的然燒時間; ⑤ 密度盡可能大。 選擇金屬氧化劑時應注意 ①生成熱效應小; ②含有足夠量的氧(不少于20腸~30%); ③能復原成低熔點和高沸點的金屬; ④密度盡可能大。 〔4〕高熱燃燒劑與高熱劑不是同一概念的物質。高熱燃燒劑除含有高熱劑外尚含有其他物質，是一種多成分的混合物，并且他在燃燒時有一定大小的火焰產(chǎn)生，而高

56、熱劑如此沒有。例如航空燃燒彈曾使用過的含有附加氧化劑的高熱劑〔Ba〔NO3〕2，F(xiàn)e3O4，Al〕,它是在鋁熱劑的根底上設計而成，燃燒時有一定火焰出現(xiàn)。 36什么是煙火藥點火，它與哪些因素有關，難點燃的煙火劑 〔如高熱劑〕如何解決其點火問題？ 答：〔1〕煙火藥點火是使用某種火工品點火要等將煙火藥劑局部加熱到發(fā)火點并使其穩(wěn)定可靠的燃燒下去的過程。 〔2〕主裝煙火藥的自身發(fā)貨點，雅瑤密度壓力與環(huán)境條件，點火藥發(fā)火點和燃燒溫度，點火藥燃燒時產(chǎn)生的熱量時間，燃燒時間，燃燒產(chǎn)物中氣-固-液占有量。 〔3〕對于高熱劑(鋁熱劑)和壓藥密度較高的主裝煙火藥，如此必須使用高能點火藥，并配合使用傳火藥(過

57、渡藥)方可引燃。對于點燃十分困難的主裝煙火藥劑，有時必須同時使用數(shù)種 傳火藥，其中直接和主裝煙火藥接觸的傳火藥中所含的點火藥量最少。 37為什么說點火藥燃燒產(chǎn)物液態(tài)熔渣多點火能力強和燃燒速度慢點燃性能好？ 答：〔1〕產(chǎn)生大量灼熱熔渣的點火藥，因其熱量大而反映出其點火能力強。少氣體的點火藥因產(chǎn)生大量的灼熱熔渣留在被點燃的主裝藥劑外表上，使主裝藥劑獲得較多的熱量而引燃。液態(tài)的灼熱熔渣比未熔化的固態(tài)的灼熱粒子與被點燃的主裝藥藥面接觸面大，從而在單位時間傳給被點燃的主裝藥的熱量多，因此其點火能力亦強。〔基于這個原因，煙火制品中點火藥幾乎都是壓制在被點燃主裝藥面上?！? 〔2〕燃燒速度緩

58、慢的點火藥其點火能力強，這是因為它有足夠長的時間將熱傳給被點燃的主裝藥。 38底部排氣增程與火箭排氣增程在本質上有什么區(qū)別？研究煙火底排劑意義何在？ 答：〔1〕底部排氣增程是籍排氣劑對彈丸底部區(qū)域進展低動量的“添質加能〞而減阻的過程，并不是.火箭噴氣推進增程原理。故其特征是低動量，低噴射速率。高動量、高噴射速率的火箭噴流會產(chǎn)生引射作用，它非但不能減阻，反而會增阻。 〔2〕意義 炮彈增程有多種方法，像底凹增程、底排增程、火箭增程和火箭+底排增程，這幾種增程方法的增程效果依次增大，但精度依次降低，造價如此依次增高。底排藥劑具有燃燒溫度高、減阻性能好、加工工藝簡單、原材料來源豐富等優(yōu)點，因此

59、煙火底排增程仍然是一種廉價而有效的增程手段，自然，研究煙火底排劑亦在此，并且能夠推動煙火技術的開展。 39煙火推進劑在固體火箭沖壓發(fā)動機上應用特點是什么？對其有何特殊技術要求？ 答：〔1〕煙火推進劑是一種非均質的貧氧固體推進劑。它與一般復合藥的固體推進劑所不同的是配方可調性大，壓裝成形，在較短的補燃室和較低的壓力下易于二次燃燒。特別是用作固體火箭沖壓發(fā)動機燃料，不僅經(jīng)濟性好，而且提高了比沖。 〔2〕特殊技術要求 ①點火可靠且燃燒穩(wěn)定。 ②具有補燃(二次燃燒)特性 ③燃速不能太低 40試說明嘯聲劑產(chǎn)生嘯聲的原理 答：嘯聲劑是一種不連續(xù)連續(xù)快速燃燒過程，一瞬間燃燒產(chǎn)生大量氣體，一瞬

60、間停止然燒不產(chǎn)生氣體，從而形成一伸一縮的振動。這一振動引起制品腔(紙管)空氣振動，發(fā)生共鳴作用，產(chǎn)生嘯聲或笛音。 41當你進入實驗室開展煙火藥配方研究試驗時，在技安方面你認為應該注意什么？從安全的角度你將怎么作？ 答：〔1〕①明確所設計的藥劑間不是禁忌配伍 ②明確所研究實驗的藥劑的配制操作中應注意的事項 ③對于某些感度較高的藥劑，知道操作中哪些操作是不被允許的 ④每次實驗的藥劑要定量，實驗室里的人員應定員 ⑤穿戴好防護工具 ⑥危險操作應該在防護裝置進展 ⑦與時清理實驗過程中產(chǎn)生的撒藥和廢藥，并在指定地點暫存，由專門人員在銷毀場所銷毀 ⑧知道有關安全規(guī)定 〔2〕要做到研究實驗

61、安全，必須嚴肅對待煙火藥禁忌的配伍和操作，切實注意安全操作事項，認真執(zhí)行有關安全規(guī)定。 42試列舉煙火藥禁忌的操作與配伍。 答：〔1〕禁忌配伍 ①KClO3和赤磷，KClO4和赤磷，除非保持濕態(tài) ②KClO3和硫，除非對其中之一參加NaHCO3 ③KClO3和硼 ④甘油同粉碎的高錳酸鉀混合物是一種極快的自燃混合物，該混合物在混合后的(10~20)s就開始自燃。 ⑤銅、汞或銅的可溶性鹽類與鋁粉接觸時，會使鋁粉的銹蝕速度劇烈加快。因此，一般不應在含Al藥劑中參加Cu或其可溶性的Cu鹽。 〔2〕禁忌操作 ①感度大的藥劑不準使用振動造粒機 ②感度時輸出能量高的藥劑不準用手工過篩

62、③KClO3和硫的混合物和含有鋅粉、鋁粉、鎂粉的混合物在混合或造粒時不準用水 ④不準用電熱烘箱或其他明火烘烤煙火藥與其制品 43照明炬光度和燃燒時間測定的具體過程，照明劑照明效應理論上如何計算？ 答：照明炬光度與燃燒時間的測定是在測光室進展的。測光室的一端為燃燒塔(1)，測光室有受光器(2)和微機控制并自動采樣與數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)房間(3)。燃燒塔徑(2~2.5)m，高5m，下部出風口為圓錐形，與通風機管道連接，塔頂裝有穩(wěn)流器。測光口應保證照明制品燃燒火焰全部進入受光器視場。測光口的截面積一般要求為2×2。為了使測光口進風穩(wěn)定，在燃燒塔與測光室連接處的兩側裝有可調式百葉窗，在百葉窗外設有進風緩

63、沖室。為了防止反射光對受光器的影響，燃燒塔與測光室壁均涂成黑色。測試時燃燒塔的風速控制在〔5~6〕m/s，該風速可以保證順利排煙，且不改變火焰形狀。靜態(tài)測光時，照明炬懸掛在塔中心的掛鉤上。旋轉測光時，照明炬固定在旋轉機支架上。它們的懸掛高度都須使火焰全部進入受光器的視場，且使受光器對正火焰中心。 測試前，先對測光系統(tǒng)使用標準光源標定，并根據(jù)被測照明炬的最大發(fā)光強度，按式下式計算受光器與照明炬間的距離: (13一1) 式中 L——受光器與照明炬間的距離，m Imax——預計被試照明炬的最大發(fā)光強

64、度，cd E——選定的照度值，lx 各種照明制品燃燒時間長短不一，為此要事先選定記錄時間間隔(一般每隔3-5s記錄一次)。測試準備工作就緒后(帶微機系統(tǒng)的均由計算機程序執(zhí)行)，按測試操作程序正式測試。測試結果為照度值，然后再按下式換算成平均發(fā)光強度:： 式中 I——照明炬平均發(fā)光強度，cd Ei——各次記錄的照度值，lx n——記錄次數(shù) R——受光器與照明炬間的距離，m 44發(fā)煙劑的性能實驗主要包括哪些？試述實驗室中測定煙幕的原理與具體操作過程。 答：〔1〕煙幕長、寬、高、煙幕有效持續(xù)時間、煙幕形成時間 〔2〕

65、實驗室中測定煙幕的原理 常規(guī)發(fā)煙劑對可見光的遮蔽能力測試，,在煙霧箱安裝能調節(jié)距離的50W標準的白熾燈泡，將光電探測器距離燈泡一定的光程，并配以照度計測定光電流，采用微機進展數(shù)據(jù)處理；稱取定量發(fā)煙劑，使其成煙后攪拌均勻，然后移動白熾燈泡，使照度計測得的光電流為0，然后用配置的微機進展數(shù)據(jù)處理。 〔3〕具體操作過程 ①按實驗大綱要求安置好所用設備儀器、儀表、接通線路、管道、并調試之處于工作狀態(tài); ②啟動恒溫恒濕機，稠整煙霧箱的溫濕度為試驗所需條件; ③調節(jié)穩(wěn)流電源，使光源獲得額定電流值; ④將照度計受光器置入導光管中; ⑤調節(jié)光程管，標定光程L，由照度計測量未點燃發(fā)煙劑前不同L時的

66、照度值I0，同時由打印機打印出I0值; ⑥點燃發(fā)煙劑，待樣品燃畢，由風扇攪拌均勻; ⑦按各標定的L位置，移動光程管，分別由照度計測出光源透過煙霧的照度值I，同時由打印機打印出I值，并由x-y記錄儀繪制函數(shù)曲線;: ⑧對測試數(shù)據(jù)輸入計算機進展數(shù)據(jù)處理，即獲得遮蔽能力數(shù)值。 45用紅外輻射計測定煙火藥紅外輻射強度的原理？應注意哪些事項？ 答：〔1〕原理 紅外光學系統(tǒng)把目標的紅外輻射聚集到紅外探測器上，并以光譜和空間濾波方式抑制背景干擾，紅外探測器將聚集的輻射能轉換成電信號，微弱的電信號經(jīng)放大和處理后，輸送給控制和跟蹤執(zhí)行機構或送往顯示記錄裝置。 〔2〕須知事項 ①測試樣品藥柱與儀器之間距離確實定要根據(jù)藥柱燃燒時火焰面積的大小不同而選定，但最小距離不得低于10m ②由于大氣透過率與測試時的二氧化碳和水蒸汽以與氣溫有關，所以測試時應考慮其影響，給予必要的修正。 46火箭煙花制作的關鍵技術是什么？簡述其制造工藝過程與須知事項 答：〔1〕火箭煙花制作的技術關鍵是確保推進藥劑能逐層燃燒。 〔2〕工藝過程 大火箭制造時，先把筒殼套在專用模具上，裝上一定量粘土，制造出噴射