走進含能材料大家族系列專題稿件（二）
—— 性烈如火的起爆藥
在近代含能材料發展的早期，含能材料的種類較少且分類粗糙，一般以問世先後和材料基團作為分類依據。早期的含能材料功能較為單一，且一度以追求更大的爆炸威力為最優先考量。
隨著含能材料在軍事上的廣泛運用，人們逐漸發現，在不同場合下，對含能材料的要求是不同的，如對於炮彈裝藥來說，要求威力盡可能的大，但同時必須足夠的安全、耐高壓，以防止在炮膛內爆炸，但這就帶來了一個矛盾，早期的激發方式僅點燃或機械撞擊兩種，如果炸藥足夠鈍感，則往往會帶來不能可靠激發的問題，這個時候，一類既能輸出合適的起爆能量，其本身的威力又不會過高的含能材料有了用武之地。這一類含能材料統稱為起爆藥。起爆藥是外力激發和炸藥引爆的橋樑，起爆藥的存在，使人類可以進一步的提升炸藥的安全性，而將起爆的可靠性交給起爆藥來負責。
通過含能材料的釋能原理，我們知道含能材料雖然化學熱不高，但是反應速率極快，因此化學反應的功率極大，起爆藥的原理也是如此。與炸藥相比，起爆藥的爆速較低，目前的常規起爆藥，爆速一般在2000m/s~5000m/s，而炸藥的爆速一般在7000m/s~9000m/s。但與此同時，起爆藥在被點火（熱）後，燃燒轉爆轟所需時間極短，一般只需要微秒或納秒，而炸藥則需要的時間更長。起爆藥一經點火而不會出現熄滅，並迅速的發生爆轟，而猛炸藥經點火燃燒不僅需要更長的燃燒時間，有時還會出現熄火。起爆藥的點火特性使他具有了高敏感度，在外界很小的能量刺激下就可以輸出衝擊波，從而可以引爆炸藥。
1800年，英國人愛德華·霍華德公開了雷汞的製作方法和性質，作為第一種真正意義上的起爆藥，雷汞從此登上了軍事舞臺。17年後，英國人把雷汞壓入銅盂，第一個現代火工品——火帽誕生了，火帽的出現顯著提高了步槍射速，對近代步槍發展做出來重大貢獻；1864年，諾貝爾把雷汞裝入銅管，製造出了第一個雷管，由此開啟了起爆藥引爆猛炸藥的新思路。一直到第一次世界大戰結束時，雷汞都是槍彈火帽、炮彈雷管的唯一裝藥。雷汞的出現直接推動了以機械能（針刺、撞擊）為激發方式的第一代火工品的誕生。
松裝狀態的雷汞單質
二戰促進了各種新武器的發展，這段時期也是起爆藥學科發展最為迅速的時期。由於雷汞的安定性能相對較差、有劇毒，含雷汞的擊發藥易腐蝕炮膛和藥筒，人們一直在尋找雷汞的替代物。1891年，T.Cuitius首先製得了疊氮化鉛並逐漸推廣至軍事領域，至1946年，更安全，工藝性更好的糊精疊氮化鉛已完全實現了多批號的大規模生產。至今，疊氮化鉛基的起爆藥仍是軍民產品中運用最廣泛的起爆藥。
裝藥為疊氮化鉛、斯蒂芬酸鉛等混合物的電雷管
此外，1930年前後，蘇聯、德國等軍事大國都開始正式生產斯蒂芬酸鉛、四氮烯等無腐蝕無雷汞擊發藥，許多著名的擊發藥配方，都是以這兩種物質為主要成分。起爆藥的發展直接推動了火工品的發展，從而為大威力彈藥、大藥量彈藥提供了技術基礎，使這些彈藥更加安全，功能更加多樣化。
20世紀70年代以後，傳統的起爆藥難以適應先進火工品的發展，安全鈍感性的起爆藥迎來了新一輪的研發熱，各無重金屬的環保型藥劑、激光雷管專用的高氯酸·四氨·雙(5-硝基四唑)合鈷(Ⅲ) （BNCP）及其改性物、衝擊片雷管專用起爆藥、粒度僅30nm的納米擊發藥等各種新式起爆藥先後出現，使先進火工品得以向更高的安全性和可靠性、微型集成化、信息智能化和數字化的方向發展。
劃重點
起爆藥的爆速較炸藥低，但是燃燒轉爆轟快。常規起爆藥的爆速一般在2000m/s~5000m/s，而炸藥的爆速一般在7000m/s~9000m/s。但起爆藥燃燒轉爆轟所需時間極短，一般只需要微秒或納秒，即起爆藥爆炸變化加速度的增長比猛炸藥快得多。新型的起爆藥更加強調安全可靠、環保無毒以及功能多樣化，直接推動了先進火工品和現代高新武器的發展。
圖 | 源自網絡
出品 | 科普中國
作者 | 鴻爪雪梨
策劃 | 武玥彤
監製 | 光明網科普事業部
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