火药是谁发明的在哪个朝代

晋朝,葛洪

火药,又被称为黑火药,由硝酸钾、木炭和硫磺机械混合而成。是在适当的外界能量作用下,自身能进行迅速而有规律的燃烧,同时生成大量高温燃气的物质。在军事上主要用作枪弹、炮弹的发射药和火箭、导弹的推进剂及其他驱动装置的能源,是弹药的重要组成部分。火药是中国四大发明之一,也改变了人类的战争史。

在隔绝外界氧条件下能迅速而有规律地稳定燃烧,并释放出大量热能和气体的固态物质。在特定条件下亦可发生爆轰。在军事上主要用作发射枪弹、炮弹和火箭的能源以及某些驱动装置和抛射装置的工作能源。通常将发射枪炮弹丸的火药称为发射药;将推进火箭、导弹的火药称为固体推进剂。

主要能量成分

火药的主要能量成分为可燃剂和氧化剂(或含有氧及可燃性元素)。此外,还有少量改善火药性能的添加剂,如调节燃烧性能的燃烧催化剂、增加贮存期的安定剂、消除炮口焰的消焰剂、降低烧蚀性的缓蚀剂,以及改善工艺性能的工艺添加剂等。

火药在武器内的工作过程,是通过火药燃烧将其化学能转化为热能,再通过高温高压气体的膨胀,将热能转化为弹丸或火箭的动能。火药的能量及其释放速率,是决定上述过程的主要因素,也是影响武器弹道性能的重要因素。

性能

能量特性

标志火药作功能力的参量。由于火药在枪炮膛内和火箭发动机中的作功原理不同,因而表示其作功能力的参量也不相同。在枪炮膛内用火药力来表示,即1千克火药燃烧时,气体产物在1个大气压下膨胀所作的功(千焦/千克)。在火箭发动机中用比冲量来表示,即1千克火药燃烧时产生的推力总冲量(牛·秒/千克)。火药力或比冲量主要取决于火药的化学能。标志火药化学能的参量有爆热、比容和爆温。 它们分别表示1千克火药在标准状态下绝热燃烧所放出的热量(千焦/千克)、气体量(升/千克)和气体产物所能达到的最高温度(开)。当爆热基本相同时,比容大的火药爆温较低。

提高爆温,火药力或比冲量可随之增加,但相应增大了对武器的烧蚀作用。提高比容,同样可以提高火药力或比冲量,而对武器的烧蚀作用较轻。选择恰当的火药成分和配比,可获得火药力大或比冲量高而爆温合理的配方。火药密度是单位体积的能量标志,因此,它也是能量特性中一个重要参量。

燃烧特性

火药能量释放速率主要取决于火药的燃烧速度和燃烧表面积。火药质地均匀致密,燃烧能垂直于燃烧表面向火药内部按平行层自行传播,而且能在很宽的压力范围(0.1～1000兆帕)内稳定进行。 单位时间内燃烧传播的距离称为火药的燃烧速度,一般为每秒几毫米至几米。燃烧速度与火药的组成和物理结构有关,此外还随初温和工作压力的升高而增大。

不同类型的火药其燃烧速度不同,同一类型的火药中能量大的燃烧速度高。加入增速催化剂,嵌入金属丝,或将火药制成多孔隙状,均可提高燃烧速度。加入降速剂,可降低燃烧速度。火药中的氧化剂粒度对燃烧速度亦有影响,利用这个因素,可在比较大的范围内调节燃烧速度。