黑火藥制造工藝

1.黑火藥成分混合方法

①排式搗碾法：法國(guó)最先采用的方法，首先安裝多個(gè)搗碾火藥用的木臼，每個(gè)木臼裝入10千克藥料，并排成一排或者多排，安裝在水車上，轉(zhuǎn)動(dòng)水車，木杵就可以上升下降搗碾藥料，同時(shí)加入少量水，每過(guò)6至7個(gè)小時(shí)，就可以完成搗碾工序。

②轉(zhuǎn)筒搗碾法：在一個(gè)裝有轉(zhuǎn)軸的大桶內(nèi)放入藥料和幾個(gè)小銅球，然后水車驅(qū)動(dòng)大桶，筒內(nèi)藥料和銅球轉(zhuǎn)動(dòng)，攪拌碾壓藥料。每小時(shí)可以完成約70kg的火藥成品。

③研磨法：荷蘭和俄國(guó)的火藥廠最先使用此法，而后英、法、意大利等國(guó)相繼采用。用荷蘭的納麥生產(chǎn)的細(xì)密石料制成石磨，安裝在水車上，然后把藥料放在碾石下面，水車帶動(dòng)石磨，后來(lái)蒸汽機(jī)出現(xiàn)后改用蒸汽機(jī)驅(qū)動(dòng)碾石。后來(lái)又改用銅碾磨，以避免火藥發(fā)生爆炸

④搗磨法

這種方法為組裝式，每臺(tái)機(jī)器有6個(gè)碾缽，配有6個(gè)木杵，由一個(gè)曲柄聯(lián)動(dòng)的凹形飛輪連接軸承。使用時(shí)，利用風(fēng)力驅(qū)動(dòng)飛輪，轉(zhuǎn)筒拉動(dòng)木杵，搗碾缽中的藥料。

2.火藥成品的加工

首先用水壓式機(jī)械將火藥壓成堅(jiān)固而均勻的藥塊，使之具有一定致密性。然后再用機(jī)械式造粒缸，把火藥塊制成大小均勻的火藥粒并按大小分類以供不同火器使用。

1689年，德國(guó)出版物中繪制了一張篩選火藥圖，圖中工人用小耙子攪拌火藥，后面2人在篩選火藥，之后再把篩選后的火藥粒放在40-60度的烘干室內(nèi)，使火藥保持良好的干燥狀態(tài)。

最后用石磨制成的磨光機(jī)將藥粒表面磨光，除去氣孔，降低吸濕性，以延長(zhǎng)火藥的儲(chǔ)存期

3.火藥配方及其組配比率的改進(jìn)

（一）16世紀(jì)火藥組配比率

火藥研制者塔路古里亞推算出大中小三種類型火炮使用的火藥的組配比率

大型火炮：硝50%硫33.3%炭6.7%

中型火炮：硝66.7%硫20%炭13.3%

小型火炮：硝83.4%硫8.3%炭8.3%

（二）英國(guó)《契約書(shū)》刊登的火藥組配比率

此書(shū)出版于1635年，法國(guó)在1685年也沿用該組配比率

硝75%硫12.5%炭12.5%

（三）萊米諾維茨公布的火藥組配比率

該組比率公布于1650年，有6組，火炮火繩槍與騎槍各2組，現(xiàn)各選一組列舉如下：

火炮：硝70%硫14%炭16%

火繩槍：硝72%硫14%炭14%

騎槍：硝78.7%硫9.4%炭11.9%

4.對(duì)黑火藥改進(jìn)的探索

1625年，意大利軍事技術(shù)家保希，分別用銻（Sb）和水銀（Hg）同硝酸反應(yīng)，得到沉淀物用來(lái)制造烈性火藥。

他把水銀和硝酸反應(yīng)，把得到的沉淀物再加入氯化銨。制成的火藥具有近代雷酸汞火藥的性能，其威力遠(yuǎn)大于黑火藥。

除此之外，歐洲很多化學(xué)家嘗試改進(jìn)黑火藥，其中1786年，發(fā)火化學(xué)家萊特用氯酸鉀和過(guò)氯酸鉀代替硝酸鉀試制火藥成功，但是不僅增加了成本，還增大了危險(xiǎn)性。把整個(gè)工廠炸上了天。

后來(lái)又采用硝酸鈉代替硝酸鉀試制火藥，雖然成本顯著較低，但是這種火藥的吸濕性過(guò)大，不利于儲(chǔ)存。

后來(lái)又有化學(xué)家用高錳酸鉀和鉻酸鉀試制火藥，發(fā)現(xiàn)制造出來(lái)的火藥沒(méi)有實(shí)際使用價(jià)值。

但是歐洲人改進(jìn)黑火藥的腳步并未停止。

英國(guó)的火藥化學(xué)研究者歇夫列里，在經(jīng)過(guò)多次試驗(yàn)之后，于1825年提出了一個(gè)黑色火藥的最佳化學(xué)反應(yīng)方程式：

按照這個(gè)化學(xué)反應(yīng)方程式，在理論上硝、硫、炭以74.84%、11.84%、13.32%的組配比率為最佳。即這種火藥生成的二氧化碳和氮的氣體最多，放出的熱量最大，上升的溫度最高，殺傷的威力最大。