烟花爆竹原理PDF电子书下载

第1章 绪论 1

1.1 烟花爆竹的历史 1

1.1.1 烟花爆竹名称的出现与发展历程 1

1.1.2 黑火药的发明与烟花爆竹的发展 2

1.1.3 氯酸钾的出现与烟花爆竹五彩缤纷的新时代 5

1.2 烟花爆竹的文化 5

1.2.1 为什么说烟花爆竹是文化？ 5

1.2.2 中国烟花爆竹文化的独特特性 6

1.2.3 中国人祖先视烟花爆竹为文化 7

1.3 烟花爆竹的科学 8

1.3.1 烟花爆竹是科学 8

1.3.2 烟花爆竹发展擅长于融合科学 9

1.3.3 固体化学是烟花爆竹科学理论基础 9

1.4 中国烟花爆竹的发展与创新 10

1.4.1 药剂配方技术的发展与创新 10

1.4.2 制造技术的发展与创新 11

1.4.3 产品技术的发展与创新 14

1.4.4 燃放技术的发展与创新 14

1.4.5 环保烟花爆竹技术研究的发展与创新 15

第2章 烟花爆竹名词术语与分类分级 17

2.1 烟花爆竹的定义 17

2.2 烟花爆竹通用术语及定义 18

2.3 烟花爆竹产品的分类与分级 22

2.3.1 烟花爆竹产品的分类 22

2.3.2 烟花爆竹产品的分级 25

2.4 烟花爆竹消费产品类别与最大允许药量 27

2.4.1 专业燃放消费类产品类别与最大允许药量 27

2.4.2 个人燃放消费类产品类别与最大允许药量 28

2.5 舞台焰火的分类与分级 29

第3章 烟花爆竹烟火化学反应原理 31

3.1 烟火化学概述 31

3.1.1 烟火化学的元素化学概念 31

3.1.2 烟火化学反应的机制及其反应方程式的平衡 31

3.1.3 烟火化学的热化学 34

3.1.4 烟火化学的热力学 36

3.1.5 烟火化学反应速率与活化能 38

3.2 燃烧与爆炸的基本概念 40

3.2.1 燃烧 40

3.2.2 爆炸 41

3.2.3 燃烧与爆炸的区别 42

3.3 烟花爆竹烟火药的燃烧化学反应 42

3.3.1 烟花爆竹烟火药的燃烧形态 42

3.2.2 烟花爆竹烟火药的燃烧火焰结构 45

3.3.3 含金属粉的烟花爆竹烟火药的金属粉燃烧特性 45

3.4 烟花爆竹烟火药的爆炸化学反应 48

3.4.1 化学爆炸的概念 48

3.4.2 烟花爆竹烟火药的爆炸化学反应过程及其理论 49

3.4.3 烟花爆竹烟火药的爆炸化学反应性能 49

3.5 烟花爆竹烟火药的固体化学反应原理 51

3.5.1 烟火药的固体化学反应的概念 51

3.5.2 S-KClO3混合物固相反应机理 52

3.5.3 固相反应基本原理 54

第4章 烟花爆竹烟火药的组成原理 56

4.1 烟花爆竹烟火药剂的组成 56

4.1.1 烟花爆竹烟火药剂的组成成分 56

4.1.2 烟花爆竹烟火药剂组成成分的功能作用 57

4.1.3 烟花爆竹烟火药剂的特点 58

4.2 烟花爆竹药剂主要组成成分的性质与要求 58

4.2.1 氧化剂 58

4.2.2 可燃剂 62

4.2.3 粘合剂 63

4.2.4 功能添加剂 65

4.3 烟花爆竹烟火药剂组成成分的原材料性能 65

4.3.1 常用的氧化剂原材料及其性能 65

4.3.2 常用的可燃剂原材料及其性能 75

4.3.3 常用的粘合剂原材料及其性能 82

4.3.4 火焰着色及焰色增强剂原材料及其性能 86

4.3.5 主要功能添加剂原材料及其性能 90

4.3.6 笛音剂材料及其性能 92

4.3.7 原料烟火药（黑火药、硝化棉）材料及其性能 93

4.3.8 主要彩色烟雾剂原材料及其性能 96

第5章 烟花爆竹烟火药配方设计与计算原理 98

5.1 烟花爆竹烟火药的配方设计原理 98

5.1.1 烟花爆竹烟火药的配方设计原则 98

5.1.2 烟花爆竹烟火药的配方组分设计 99

5.1.3 烟花爆竹的光效应机理与配方设计 99

5.1.4 烟花爆竹有色光的颜色效应机理与配方设计 102

5.1.5 烟花爆竹的声效应机理与配方设计 108

5.1.6 烟花爆竹的烟效应机理与配方设计 113

5.2 典型烟花爆竹烟火药的配方设计 116

5.2.1 硝酸钾＋炭粉＋硫磺系列类的配方设计 116

5.2.2 硝酸钾＋硫磺＋三硫化锑系列类的配方设计 118

5.2.3 硝酸钾＋铝粉＋三硫化锑系列类的配方设计 118

5.2.4 硝酸钡＋铝粉十三硫化锑系列类的配方设计 119

5.2.5 硝酸钡＋镁粉＋石蜡系列类的配方设计 119

5.2.6 高氯酸钾＋炭＋硫磺系列类的配方设计 120

5.2.7 高氯酸钾＋铝粉＋硫磺（三硫化锑）系列类的配方设计 120

5.3 烟花爆竹烟火药的配方计算原理 121

5.3.1 烟火药的氧平衡及其计算 121

5.3.2 烟火药燃烧反应方程式的建立 123

5.3.3 零氧平衡药剂的配方计算 124

5.3.4 含氯或含氟化合物药剂的配方计算 126

5.3.5 负氧平衡的计算 127

第6章 烟花爆竹用黑火药及配方设计与制备原理 130

6.1 黑火药的性质 130

6.1.1 黑火药的配方组分及其在药剂中的功能 130

6.1.2 黑火药的物理化学性质 131

6.1.3 黑火药的燃烧与爆炸性质 132

6.2 黑火药在烟花爆竹中的应用 135

6.2.1 黑火药在烟花爆竹中的作用 135

6.2.2 黑火药在烟花爆竹中应用的技术要求及检验 136

6.2.3 黑火药在烟花爆竹中应用实例及配方 137

6.3 烟花爆竹用黑火药的配方设计与计算 138

6.3.1 不同配比的黑火药性能参数等高线 138

6.3.2 不同配比黑火药热力学及能量参数计算结果 140

6.3.3 黑火药的配方选择 142

6.4 烟花爆竹用黑火药的制备原理 142

6.4.1 制备方法 142

6.4.2 制备工艺 143

6.4.3 球磨机制备黑火药工艺的技术关键 144

第7章 烟花爆竹效果件效应原理与效果药配方设计 147

7.1 声响效果件效应原理与配方设计 147

7.1.1 声响效果件的效果药效应原理 147

7.1.2 声响效果药剂的配方设计 148

7.2 有色火焰发光效果件效应原理与配方设计 148

7.2.1 有色火焰发光效果件的效果药效应原理 148

7.2.2 有色火焰发光效果药剂的配方设计 149

7.3 有色闪烁效果件效应原理与配方设计 152

7.3.1 有色闪烁效果件的效果药效应原理 153

7.3.2 有色闪烁效果药剂的配方设计 153

7.4 有色喷波（火花）效果件效应原理与配方设计 154

7.4.1 有色喷波（火花）效果件的效果药效应原理 156

7.4.2 有色喷波（火花）效果药剂的配方设计 157

7.5 白色火焰效果件效应原理与配方设计 158

7.5.1 白色火焰效果件的效果药效应原理 158

7.5.2 白色火焰效果药剂的配方设计 159

7.6 气动效果件效应原理与配方设计 159

7.6.1 气动效果件的效果药效应原理 159

7.6.2 气动效果药剂的配方设计 160

7.7 引燃效果件效应原理与配方设计 161

7.7.1 引燃效果件的效果药效应原理 161

7.7.2 引燃效果药剂的配方设计 162

7.8 有色发烟效果件效应原理与配方设计 163

7.8.1 有色发烟效果件的效果药效应原理 163

7.8.2 有色发烟效果药剂的配方设计 163

7.9 特殊用途效果件效应原理与配方设计 165

7.9.1 特殊用途效果件的效果药效应原理 165

7.9.2 特殊用途效果药剂的配方设计 166

第8章 烟花爆竹烟火药的制备原理 169

8.1 烟花爆竹烟火药的制备工艺流程 169

8.2 成分的准备 169

8.2.1 原材料的检验 169

8.2.2 原材料的预干 170

8.2.3 原材料的破碎 170

8.2.4 原材料的干燥 172

8.2.5 原材料的过筛 173

8.2.6 原材料的其他技术处理 174

8.3 烟火药的混药、造粒及干燥 175

8.3.1 混药 175

8.3.2 造粒 177

8.3.3 干燥 179

8.4 烟火药装药的预制品成形加工 179

8.4.1 压制成形加工 179

8.4.2 浇铸成形加工 180

8.4.3 挤压成形加工 181

8.4.4 手工方法的药粒成形加工 181

8.4.5 球型星体（亮珠、亮子等）成形加工 182

8.4.6 片状星体的成形加工 183

8.4.7 条状星体（灯码）的成形加工 183

8.4.8 锥形和异形药块的成形加工 183

8.5 烟花爆竹烟火药装药制作的质量分析 184

8.5.1 球型星体（药球）制作易产生的缺陷 184

8.5.2 药块制作易产生的缺陷 184

8.5.3 药柱制作易产生的缺陷 185

8.6 烟火药及其制品制备的新工艺 186

8.6.1 共沉淀混合法 186

8.6.2 聚合物沉淀混合法 187

8.6.3 悬浮沉淀法 187

8.6.4 磨混法 188

8.6.5 化学气相淀积（CVD）法 188

8.6.6 物理气相淀积（PVD）法 188

第9章 烟花爆竹烟火药的一般性能与分析测试原理 189

9.1 烟花爆竹烟火药的物理性质 189

9.1.1 烟花爆竹烟火药的外观 189

9.1.2 烟花爆竹烟火药的密度 189

9.1.3 烟花爆竹烟火药制品的机械强度 190

9.1.4 烟花爆竹烟火药的吸湿性 191

9.2 烟花爆竹烟火药的化学性质 192

9.2.1 吸湿引起的烟火药化学性质变化 192

9.2.2 某些成分影响烟火药的化学稳定性 194

9.3 烟花爆竹烟火药的安定性和相容性试验 195

9.3.1 相容性的概念 195

9.3.2 烟火药的安定性和相容性的试验方法 195

9.3.3 差热分析用于烟花爆竹烟火药的相容性试验 199

9.4 烟花爆竹烟火药的燃烧性质 201

9.4.1 烟火药的燃烧历程 201

9.4.2 烟火药的燃烧速度及其影响因素 203

9.4.3 烟花爆竹烟火药的燃烧特点 204

9.5 烟花爆竹烟火药的爆炸性质 206

9.5.1 烟火药爆炸的必要条件 206

9.5.2 氯酸盐、高氯酸盐和硝酸盐烟火药的爆炸性质 206

9.5.3 烟火药爆炸性能试验研究结果 207

9.5.4 烟火药爆炸性能TNT当量表征 210

9.6 烟花爆竹烟火药的感度试验 212

9.6.1 热感度试验及其测定 212

9.6.2 火焰感度试验 215

9.6.3 撞击感度试验 217

9.6.4 摩擦感度试验 218

9.6.5 静电感度试验 219

第10章 烟花爆竹制品制作原理 223

10.1 烟花爆竹制品及结构 223

10.2 纸质壳体的制作 225

10.2.1 纸张的选择 225

10.2.2 裁纸 226

10.2.3 纸质壳体制作 227

10.3 引线及其制作 229

10.3.1 引线的类别 229

10.3.2 引线的制作 230

10.3.3 引线的质量要求 231

10.4 爆竹（鞭炮）的制作 232

10.4.1 爆竹（鞭炮）的类别 232

10.4.2 传统的爆竹（鞭炮）手工制作工艺 232

10.4.3 黑药炮制作的传统工艺流程 234

10.4.4 现代爆竹（鞭炮）制作的工艺流程 236

10.5 烟花的制作 237

10.5.1 烟花效果件的制作 237

10.5.2 喷花类烟花的制作 243

10.5.3 旋转类烟花的制作 244

10.5.4 升空类烟花的制作 245

10.5.5 吐珠类烟花的制作 247

10.5.6 线香类烟花的制作 247

10.5.7 造型玩具类烟花的制作 247

10.5.8 小礼花类烟花的制作 248

10.5.9 组合烟花的制作 249

10.6 礼花弹的制作 250

10.6.1 礼花弹的规格型号 250

10.6.2 飘浮蠕动、悬挂、吊挂效果件的制作 251

10.6.3 球形礼花弹的制作 252

第11章 烟花爆竹艺术燃放原理 259

11.1 烟花爆竹艺术燃放史略 259

11.1.1 中国古代烟花爆竹的燃放 259

11.1.2 国外烟火燃放史记摘要 262

11.1.3 中国现代烟花爆竹的艺术燃放 266

11.2 烟花爆竹艺术燃放设计与编排原理 269

11.2.1 焰火燃放分类 269

11.2.2 烟花爆竹艺术燃放的设计编排 271

11.2.3 乐舞焰花艺术燃放的设计编排 274

11.3 大型焰火艺术燃放原理 277

11.3.1 大型焰火燃放的概念 277

11.3.2 大型焰火燃放的设计编排 278

11.3.3 大型焰火燃放设计编排常遇到的几个问题 280

11.4 大型焰火艺术燃放实施 283

11.4.1 大型焰火燃放产品与场地的布局 283

11.4.2 大型焰火燃放器材及安装 283

11.4.3 燃放实施中的串球方法和高空礼花弹燃放方法 287

11.4.4 大型焰火燃放实例 289

第12章 烟花爆竹安全与环保原理 293

12.1 烟花爆竹安全与环保的概念 293

12.2 烟花爆竹安全原理 295

12.2.1 烟火药的危险性机理 295

12.2.2 钝感烟花爆竹药剂研究原理 298

12.2.3 烟花爆竹安全管理原理 301

12.2.4 烟火药的危险性评价与分类 303

12.3 烟花爆竹环保原理 308

12.3.1 烟花爆竹某些与环境不友好的机理 308

12.3.2 微烟／无烟的环保型烟花爆竹药剂研究原理 311

12.3.3 烟花爆竹环保性能评价试验测定原理 314

12.4 烟花爆竹安全与环保的研究方向 317

12.4.1 烟火反应机理研究需突破 317

12.4.2 材料、配方及工艺研究需出新 317

12.4.3 安全环保的标准与测试评价体系需完善 318

附表 319

附表1 美国炸药贮存距离表 319

附表2 烟火制造工房、库房和贮存室离开居住建筑、客运铁路和公路的最小间距 321

附表3 烟火制造工房的最小间距 321

参考文献 323