發明火藥的故事
火藥是中國四大發明之一。是在適當的外界能量作用下,自身能進行迅速而有規律的燃燒,同時生成大量高溫燃氣的物質。在軍事上主要用作槍彈、炮彈的發射藥和火箭、導彈的推進劑及其他驅動裝置的能源,是彈藥的重要組成部分。人類文明史上的一項杰出的成就。那么你知道發明火藥的故事嗎?一起來看看小編給大家精心準備的資料,歡迎閱讀!
發明火藥的故事
火藥源于中國,大約在唐代,我國已發明火藥(黑色),這是世界上最早的。宋朝時,黑色已經用于戰爭,它必須用明火點燃,爆炸力也不大。
1831年,英國人比克福德發明了安全導火索,使的應用條件得到了極大改善。黃色威力較大,它是由瑞典化學家、工程師和實業家諾貝爾發明的。
1846年,意大利人索布雷羅合成硝化甘油,制成了液體。這種液體,爆炸力強,但使用時極不安全。
1859年,諾貝爾父子倆又對硝化甘油進行研究,最后用“溫熱法”對硝化甘油進行了較為妥善的處置。1862年,他們建起了一座加工廠,專門生產經過處理的。但投產不久工廠就發生了爆炸,諾貝爾的父親被炸成重傷,弟弟被炸死。為此,政府禁止重建工廠。為了尋求減少搬動硝化甘油時發生危險的方法,諾貝爾把試驗室搬到了一只駁船上,在船上進行試驗。1865年,他發明了雷汞雷管,與比克福德發明的安全導火索并用,成了硝化甘油等高級的引爆手段。在試驗過程中,他發現硝化甘油被干燥的硅藻土所吸附以后的混合物運輸時很安全,而后又經過反復研究,不斷改進,終于研制出了運輸安全,性能可靠的黃色——硅藻土。隨后又開發成功一種威力更大的同類型——爆炸膠。10年后,他又研制出了第一批硝化甘油無煙火藥彈道。
此后,各個國家的科學家們研制出了一代代的更高級的火藥,用途也越來越廣,爆炸力越來越大,但安全度和可靠性卻越來越高,用量卻越來越少。時至今日,除了軍事以外,其他各個領域都得到了廣泛的應用。
拓展:現代火藥
現代火藥起源1771 年,英國的P.沃爾夫合成了苦味酸,這是一種黃色結晶體,最初是作為黃色染料使用的(注意這一點,這說明其產生并沒有受到所謂“黑火藥的影響”,是偶然發現的,這也是黃色火藥的名稱的由來),后來發現了它的爆炸功能,十九世紀被廣泛用于軍事,用來裝填炮彈。它是一種猛炸藥。
1779年,英國化學家E.霍華德發明了雷汞,又稱雷酸汞。它是一種起爆藥,用于配制火帽擊發藥和針刺藥,也用于裝填爆破用的雷管。
1807年,蘇格蘭人發明了以氯酸鉀,硫,碳制成的第一種擊發藥。 1838年,T.J.佩盧茲首先發現棉花浸于硝酸后可爆炸。1845年德國化學家C.F.舍恩拜因將棉花浸于硝酸和硫酸混合液中,洗掉多余的酸液,發明出硝化纖維,即火棉·。
1860年,普魯士軍隊的E.鄶爾茨用硝化纖維制成槍、炮彈的發射藥。俗稱棉花火藥。至此硝化纖維火藥取代了黑火藥作為發射藥。
1846年,意大利化學家A.索布雷把半份甘油滴入一份硝酸和兩份濃硫酸混合液中而首次制得硝化甘油,硝化甘油是一種烈性液體炸藥,輕微震動即會劇烈爆炸,危險性大,不宜生產。
1862年,瑞典的A.B.諾貝爾研究出了用“溫熱法”制造硝化甘油的安全生產方法,使之能夠比較安全地成批生產。
1863年,J.威爾勃蘭德發明出了梯恩梯(TNT)。梯恩梯的化學成份為三硝基甲苯,這是一種威力很強而又相當安全的炸藥,即使被子彈擊穿一般也不會燃燒和起爆。它在20世紀初開始廣泛用于裝填各種彈藥和進行爆炸,逐漸取代了苦味酸。
1866年,A.B.諾貝爾用硅藻土吸收硝化甘油,發明出了達納炸藥。俗稱黃色火藥。
1872年,諾貝爾又在硝化甘油中加入硝化纖維,發明了一種樹膠樣的膠質炸藥──膠質達納炸藥,這是世界上第一種雙基炸藥。
1884年,法國化學家、工程師P.維埃利發明了無煙火藥。這一發明具有極重要的意義,為馬克沁重機槍的發明創造了彈藥方面的條件,因為依靠以前的有煙火藥,產生雜質太多,會導致阻塞,是無法用于機槍子彈發射的。至此有煙火藥被取代,無煙火藥成為普遍使用的發射藥。
1887年,諾貝爾用硝化甘油代替乙醚和乙醇,也制成了類似的無煙火藥。他還將硝酸銨加入達納炸藥,代替部分硝化甘油,制成更加安全而廉價的 “特種達納炸藥”,又稱 “特強黃色火藥”。
1899年,德國人亨寧發明了黑索今,它是一種比梯恩梯威力更大的炸藥。這是僅次于核武器的威力最大的炸藥。從上述線索可以清晰地看出,黃火藥系統是怎樣一步步獨立發展起來并導致了近代軍事的重大變革的。在這一過程中黑火藥已經逐漸被淘汰。
黑火藥在歐洲長期被用于煙火和縱火用途,也曾被用來作為槍炮的發射藥,但是只能適用于中世紀的那種力量有限的原始火器,如火槍火銃滑膛槍炮,不適于作為后膛步槍,機槍等近現代槍炮的使用,而中世紀火器跟近現代槍炮也完全是兩種性質的概念,原理上,技術上,制造加工上都是完全不同的,不要被它們某些外形上的類似點所迷惑了。其力量也有限,在很多時候,近代西方戰爭中仍然主要依靠騎兵沖鋒作為制勝的手段,一直到機槍被發明出來才結束這種情況,早期前裝滑膛槍并不比十字弓威力大多少,并且長期與弓弩等共存使用。我們不應該被那些夸大其詞的描述所誤導。
作為發射藥使用的黑火藥在十九世紀就已經基本被淘汰了,隨著無煙火藥、雙基火藥、雷管、TNT等的出現,才產生了真正意義上的軍事革命,才有了我們現代意義上的槍炮、火箭、炸彈、導彈。
火藥用于軍事,是從中國開始的:人們發明了火藥,很快在軍事上發揮了它的作用。在火藥發明之前,古代軍事家常用火攻這一戰術克敵制勝。在火攻中常使用“火箭”,即在箭頭上附著易燃的油脂、松香、硫磺等,點燃后射向敵方。但由于這種燃燒火力小,容易撲滅,所以火藥出現后,人們就用火藥代替上述易燃物,制成的火箭燃燒就猛烈多了。有時在火藥中加上巴豆、砒霜等有毒物質,燃燒后生成的煙四處飛散,相當于“毒氣彈”。但這些都只是利用火藥的燃燒性能。隨著火藥武器的發展,逐步過渡到利用火藥的爆炸性能。北宋時用于擊退金兵的所謂“霹靂炮”、“震天雷”等,就是以鐵殼作為外殼,由于強度比紙、布、皮大得多,點燃后能使炮內的氣體壓力增大到一定程度再爆炸,所以威力強,殺傷力大。從利用火藥的燃燒性能到利用火藥的爆炸性能,這一轉化標志著火藥使用的成熟階段的到來。
蔡國強與他的火藥語言介紹
蔡國強1957年出生于中國福建省泉州市。畢業于上海戲劇學院舞臺美術系。80年代中期開始使用中國發明的火藥創作作品。1986年至1995年旅居日本, 伴隨藝術活動發展,規模宏大的室外爆破計劃在全球各地展開。蔡國強1994年參加廣島市當代美術館舉辦的《亞洲之創造力》展覽,以《地球也有黑洞》為題,在廣島市中央公園制作了大規模的爆破計劃,使用900米長的導火線和火藥彈,點爆了漂浮于空中的大氣球上的裝置。
1995年移居紐約,更為活躍于世界各地,除了使用火藥,還將中國傳統文化之中藥,風水等引入作品,例如以《文化大混浴》為題的觀眾參與型作品,是邀請觀眾一起入浴而共同完成的。1999年獲威尼斯雙年展國際金獅獎,受到國際性的高度評價。 2001年擔任于上海舉行的APEC(亞洲太平洋經濟會議)景觀焰火總設計,目前擔任2008年北京奧林匹克運動會開閉幕式的核心創意成員及視覺特效藝術總設計。 蔡國強氏以其獨特的中國宇宙觀及哲學根底,探求人類普遍的共通問題,作為一名以不同于西歐的亞洲視點發言的現代藝術家倍受矚目。
火藥是通過一定的外界激發沖量的作用,能引起自持爆轟的物質。爆轟是炸藥中化學反應區的傳播速度大于炸藥中聲速時的爆炸現象,是炸藥典型的能量釋放形式。由于炸藥爆炸時化學反應速度非常快,在瞬間形成高溫高壓氣體。以極高的功率(每千克炸藥爆轟瞬間輸出功率可達5×107千瓦)對外界作功,使周圍介質受到強烈的沖擊、壓縮而變形或碎裂。炸藥在軍事上可用作炮彈、航空炸彈、導彈、地雷、魚雷、手榴彈等彈藥的爆炸裝藥,也可用于核彈的引爆裝置和軍事爆破。在工業上廣泛應用于采礦、筑路、興修水利、工程爆破、金屬加工等,還廣泛應用于地震探查等科學技術領域。
炸藥由于能對周圍介質作猛烈的破壞功,往往又被稱為猛炸藥 。常用的猛炸藥按組成可分為單體炸藥和混合炸藥2類。還有一類感度很高的炸藥,從燃燒轉變為爆轟的時間極短,通常不直接用于作破壞功,而是用于引燃或引爆其他火炸藥,稱為起爆藥。
炸藥的爆炸性能主要由爆熱、爆容、爆速和爆壓表示。爆熱是在一定的條件下 ,單位質量炸藥爆炸時放出的熱量,決定于炸藥的元素組成、化學結構以及爆炸反應條件。可以用熱化學的方法計算,也可以實測。爆容是單位質量炸藥爆炸時產生的氣體量(用標準狀態下的容積表示),一般為0.7~1.0米3/千克。爆速是爆轟波(伴隨化學反應的沖擊波)在炸藥中的傳播速度。炸藥在一定裝藥密度下的爆速可以精確測定。現有炸藥的爆速一般在1000~8500米/秒,很少有超過9000米/秒以上的。爆壓是指炸藥爆炸時爆轟波陣面的壓力,可用實驗方法間接測定,其值一般在10~40吉帕。