Page 70 - 《爆炸与冲击》2026年第10期

第 46 卷 杨 光，等： 基于雷管与铝热剂起爆的混合生物质爆破剂爆炸特性分析 第 10 期

2.2 能量计算结果与分析
数码电子雷管（按 1 g RDX 计算）、1 g Al/
表 3 起爆源理论能量参数对比
CuO（质量比 2∶3）和 1 g Al/Bi O （质量比 1∶5.5）
2 3 Table 3 Comparison of theoretical energy parameters of
3 类起爆源的理论参数计算结果如表 3 所示。 explosive sources
从表 3 可以看出，3 类起爆源在能量输出特
起爆方式 总能量释放量Q/kJ 反应持续时间t/s 能量释放功率P/W
征上存在显著的物理本质差异。数码电子雷管
S0 5.46 10 −6 5.460 0×10 9
属于典型的爆轰型起爆源，其反应历程处于微秒
S1 3.02 6.6×10 −3 4.575 8×10 5
−6
级（10 s），可实现 MW 量级的瞬时功率输出（约
S2 1.95 3.5×10 −3 5.571 4×10 5
5 460 MW），能够在极短时间内形成强幅度冲击
波并直接触发爆轰反应。相比之下，铝热剂属于高温爆燃型起爆源，反应时间处于毫秒级范围（10 s），
−3
其能量主要通过绝热火焰温度和热辐射而非高幅冲击波传递，能量释放功率仅为 kW 级（对 Al/CuO，
P 约为 457.58 kW；对 Al/Bi O ，P 约为 557.14 kW）。可见，雷管与铝热剂分属 2 个完全不同的能量释放功
3
2
率等级体系，其激发机制和激发效果也表现出一定的差异，通过数值定量分析预估雷管的起爆效果更
好。进一步比较两类铝热剂的能量参数可以发现，Al/CuO 体系具有更高的总能量释放量，而 Al/Bi O 体
3
2
系的瞬时能量释放功率更大，二者在能量大小与能量速率 2 个维度上的表现并不一致，但差异较小，具
体起爆效果需通过实验比较。理论能量分析只是对起爆源激发能力的热力学定量表征，并不能完全反
映实际起爆效果，因此，不同起爆方式的最终激发效果仍需结合实验进行验证。

3 结果与分析

3.1 铝热剂试爆分析
实验针对 S1 和 S2 共 2 种铝热剂进行了试爆，如图 6 所示。实验过程中，6 组铝热剂起爆样品在通
过电火花引燃后发生剧烈爆炸，伴随强光、高温火焰、金属熔融等现象，声响明显但持续时间较短。同
时，由 S1 和 S2 起爆的 6 组混合生物质爆破剂均成功起爆，钢管被炸成碎片，说明其具备可靠起爆能力。
基于非理想爆轰理论分析，铝热剂起爆属于典型的高温爆燃型能量释放，反应区延长但能量密度高，可
在有限约束内实现有效能量耦合，从而诱发生物质爆破剂的整体爆炸反应。结合火焰传播形态和爆炸
持续时间判断，该反应过程具有瞬发特征，属于高温爆燃或非理想爆轰形式。

Detonator
cap
Explosion effect
Thermite

S1 Post-explosion
morphology
S2

Steel pipe

As a detonating
explosive

图 6 铝热剂试爆实验
Fig. 6 Aluminum thermite explosion experiment

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