氧平衡

氧平衡（；缩写：OB，Ob）是指含能材料中所含氧的量与所含可燃元素完全氧化所需氧的量的差值，计算时通常以百分数形式表示。氧平衡与含能材料的燃烧、爆炸性能及做功能力间通常存在密切关联，是含能材料的一个重要参数。

 计算方法 
 单质含能材料 
对于分子式为，相对分子质量为的常规单质炸药，其氧平衡计算公式如下：

对于含有其他元素的单质含能材料，可以将各元素划分为被氧化与被还原两个部分，其中被氧化的原子数与其化合价之积表示为，被还原的原子数与其化合价之积表示为，随后即可根据下式进行氧平衡的近似计算：

 混合含能材料 
对于含有多种组成成分的混合含能材料，可采用2种方法进行计算，二者计算原理一致，仅中间步骤次序存在区别。

第一种方法先计算含能材料的假定化学式，再将假定化学式直接代入上述公式计算。含能材料的假定化学式意为1kg含能材料中所含各元素原子量的整合表达式，通式为，其中等代表各元素原子的量，单位为mol/kg。对于常规化学式为，相对分子质量为的含能材料，可通过下列算式计算出其假定化学式的各数值：

设各组成成分质量分数为，则混合含能材料的假定化学式各元素原子量可由下式计算得到：

将得到的假定化学式直接代入上述单质含能材料氧平衡计算公式即可得到该混合含能材料的氧平衡数值。

第二种方法先通过单质含能材料氧平衡计算式算出每种组成成分的氧平衡数值，代入各组成成分的质量分数，即可通过下式计算得到混合含能材料的氧平衡：

 分类与意义 
依据氧平衡数值与0的关系，可将物质分为正氧平衡、零氧平衡及负氧平衡三类。

为正氧平衡，此时含能材料中的氧剩余，会与氮发生吸热的化合反应，爆热降低并放出有毒的氮氧化物。

为负氧平衡，此时还原性物质剩余，爆热低于燃烧热。产物中可能出现固体碳、一氧化碳及氢气。

为零氧平衡，此时还原性元素和氧化性元素正好完全反应，当不含氧之外的其他氧化性元素时，含能材料的爆热理论上等于其燃烧热。零氧平衡含能材料爆炸不会产生有害气体且能充分利用自身能量，是炸药配方设计时的重要目标。将一定比例的正氧平衡炸药与负氧平衡炸药混合，可使其性质贴近零氧平衡炸药。

 部分含能材料氧平衡数据 
 名称  代号  CAS号  分子式  相对分子质量（g/mol）  氧平衡（%） 硝酸甘油  NG  55-63-0  C3H5N3O9  227.087  +3.52 季戊四醇四硝酸酯  PETN  78-11-5  C5H8N4O12  316.138  -10.12 斯蒂芬酸  TNR  82-71-3  C6H3N3O8  245.10  -35.90 苦味酸  PA  88-89-1  C6H3N3O7  229.106  -45.39 1,3,5-三硝基苯  s-TNB  99-35-4  C6H3N3O6  213.106  -56.31 1,3-二硝基苯  m-DNB  99-65-0  C6H4N2O4  168.109  -95.17 三硝基甲苯  TNT  118-96-7  C7H5N3O6  227.133  -73.96 黑索金  RDX  121-82-4  C3H6N6O6  222.117  -21.61 特屈儿  CE  479-45-8  C7H5N5O8  287.145  -47.36 硝基胍  NQ  556-88-7  CH4N4O2  104.068  -30.75 雷酸汞  MF  628-86-4  C2N2O2Hg  284.624  -16.86 3-硝基-1,2,4-三唑-5-酮  NTO 932-64-9  C2H2N4O3  130.063  -24.6 1,3-二氨基-2,4,6-三硝基苯  DATB  1630-08-6  C6H5N5O6  243.136  -55.93 奥克托今  HMX  2691-41-0  C4H8N8O8  296.456  -21.61 1,3,5-三氨基-2,4,6-三硝基苯  TATB  3058-38-6  C6H6N6O6  258.15  -55.78 二硝基重氮酚  DDNP  4682-03-5  C6H2N4O5  210.106  -60.92 硝酸铵  AN  6484-52-2  H4N2O3  80.043  +19.99 高氯酸铵  AP  7790-98-9  H4NO4Cl  117.489  +34.04 叠氮化铅  LA  13424-46-9  PbN6  291.24  -5.49 斯蒂芬酸铅  LTNR  15245-44-0  C6H3N3O9Pb  468.305  -18.79 六硝基茋  HNS  20062-22-0  C14H6N6O12  450.235  -67.52 1,3,5-三叠氮-2,4,6-三硝基苯  TATNB  29306-57-8  C6N12O6  336.14  -28.56 四氮烯  T4  31330-63-9  C2H8N10O  188.152  -59.52 2,6-二苦氨基-3,5-二硝基吡啶  PYX  38082-89-2  C17H7N11O16  621.307  -55.37 八硝基立方烷  ONC  99393-63-2  C8N8O16  464.132  0 六硝基六氮杂异伍兹烷  CL-20  135285-90-4  C6H6N12O12  438.188  -10.95 二氨基二硝基乙烯  FOX-7  145250-81-3  C2H4N4O4  148.08  -21.61 注：本表默认按照CAS号进行排序。数据来源：

 参考文献 

 参考书籍 






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