烟火药的燃烧特性详解

燃烧是烟火药化学反应的基本形式。烟火药剂是一种特殊的含能材料。烟火药剂在多数情况下为混合药剂，主要由氧化剂、可燃剂和黏结剂组成。按其产生的光、声、烟、热、气动、延期等烟火效应来分类，也可根据烟火药剂在燃烧过程的特点来分类。它可以分成火焰剂、高热剂、发烟剂和借空气中氧燃烧的物质及混合物等。利用烟火药剂的烟火效应可制造出各种军用的或民用的烟火制品和烟火器材。

烟火药剂的燃烧反应发生在直接靠近火焰面的一层极薄的药剂内。燃烧时需经过蒸发、升华、热分解、预混合和扩散等中间阶段才能转变成燃烧的最终产物。燃烧过程是传质、传热等物理过程及化学反应过程。燃烧在凝聚相中开始，在气相中结束。

烟火药剂是多组分的机械混合物，是一种非均匀体系，它的燃烧不同于可燃物或炸药，它有自己的特征。通常烟火药剂的燃烧无须外界供氧，属自供氧体系（负氧平衡的药剂利用部分空气中的氧气）；在燃烧反应的所有区域内热量保持平衡，凝聚相中反应的进行由气相反应中放出的热量实现，因此烟火药剂的燃烧能够自持续。此外，烟火药剂燃烧时能产生热、光、烟、声响等特种效应。在一定条件下，烟火药剂的燃烧也会转为爆轰，一般希望烟火药剂的爆炸性能极小或完全不具备爆炸性能。

烟火药剂的燃烧过程可分成下列三个阶段：点火、引燃和燃烧。

点火阶段：在外界能源作用下，烟火药剂表面的一部分温度升高到某一极限温度以上，发生激烈化学反应即着火，这一过程称为点火。一般烟火药剂是用热冲击能来点火。热冲击能仅作用在烟火药剂表面的一个小区域内。(www.xing528.com)

引燃阶段：点火后，火焰传播到药剂的全部表面。

燃烧阶段：火焰传播到药剂的内部，燃烧向药剂纵横推进。从燃烧过程的物理化学本质来看，引燃与燃烧并无区别，只是在空气中烟火药剂的引燃速度大于燃烧速度，因此，引燃只是烟火药剂燃烧的一种特殊情况。从燃烧机理来看，可以把烟火药剂的燃烧过程分为点火和燃烧两个阶段。

烟火药剂点燃后，火焰自动传播下去，燃烧是有规律地逐层进行的。在外界条件一定时，燃烧速度不随时间变化的燃烧过程称为稳定燃烧；反之，称为不稳定燃烧。

表征烟火药燃烧的主要示性数有燃烧速度、燃烧热效应、燃烧温度、燃烧产物的气-固相含量等，现将烟火药的燃烧速度及其影响因素介绍如下。