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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