浅议化学与军事的论文(2)
浅议化学与军事的论文篇二
《浅议化学与军事》
作者：朱文浩;指导教师：刘志刚
学院：机电工程学院;专业：机械设计制造及其自动化;学号：1120810506
摘要：纵观世界军事发展史，化学在其中起着举足轻重的作用。每一种新型武器的发明都与化学息息相关。军事武器的进步也是化学的进步，化学的发展带动着军事发展。
关键词：化学，军事，化学武器
人类刚刚迈进21世纪的门槛，由于科学技术的迅速发展，社会生产力极大提高，世界经济得到前所未有的繁荣。全球性的科技竞赛推动科技的高速发展，国际金融一体化进程将加快，世界金融业将掀起新一轮的兼并和联合浪潮，国际贸易和跨国直接投资迅猛发展。跨区域、洲际间的区域经济组织进一步发展，合作的空间不断扩大。各区域经济组织之间的相互联系将进一步加强，合作的领域和范围进一步拓展。世界多极化日益发展，世界的和平发展趋势日益明显，全球迎来一个高速发展的时期。但是在某些地区仍存在着不和谐的因素，争斗不断，战争频发。如伊拉克战争，叙利亚局势，利比亚战争，巴以问题等等，这些地方的人民深受其害，生活处于水深火热之中。因此各国开始扩充军备，企图用军事实力来安定国家。我国人民虽然爱好和平，珍惜这来之不易的幸福生活，但也要阻止外来势力的挑衅，建立强大的军事力量，加强震慑力，吓阻一切敌人。化学作为一门基础学科，是建立强大军队，研制新型武器的重要保障。
纵观世界军事发展史，化学在其中起着举足轻重的作用。每一种新型武器的发明都与化学息息相关。军事武器的进步也是化学的进步，化学的发展带动着军事发展。
一、炸药
(1)作为中国古代的四大发明之一，黑火药的意义在世界军事史上是一个跨时代的标杆。古代的管形火器就是现代枪炮的始祖。黑火药的化学反应是以爆燃或爆炸形式出现的。古代对黑火药的应用极为广泛，既可用来燃烧纵火、发射铁砂和弹丸，也可作为爆破用药。军事上的黑火药成分是:KNO3占75%;硫磺占10%;木炭占15%。黑火药极容易燃烧,其反应式为:2KNO3+S+3C+K=S+N2↑+3CO2↑燃烧时放出大量热,产生的气体体积在瞬间膨胀2000倍,如果这个反应是在很小的密闭容器中进行,就会导致猛烈的爆炸。
(2)三硝基苯酚,又称苦味酸。威力比黑火药大。生成苦味酸的方程式
(3)三硝基甲苯(TNT)，又称黄色炸药。1863年由TJ·威尔伯兰德在一次失败的实验中发明，白色或苋色淡黄色针状结晶，无臭，有吸湿性。三硝基甲苯是一种威力很强而又相当安全的炸药，即使被子弹击穿一般也不会燃烧和起爆。它在20世纪初开始广泛用于装填各种弹药和进行爆炸，逐渐取代了苦味酸。
(4)三硝酸甘油酯，又称硝化甘油。一种黄色的油状透明液体，这种液体可因震动而爆炸，属化学危险品。制硝化甘油的化学方程式：
二、化学武器
化学武器是指利用化学物质的毒性以杀伤有生力量的各种武器和器材的总称。毒箭是最早的染毒武器,三国时期就已出现。而真正使用化学毒剂,是在一战期间德国对比利时首次使用了180吨氯气,造成了大量的人员伤亡。随着防护器材的发展,进攻者把攻击目标由呼吸道转向皮肤。因为皮肤面积大,远比呼吸道难以防护。首先使用的是芥子气(皮肤糜烂性毒剂),在第一次世界大战中,双方使用了11多万吨毒剂,造成了129万余人的伤亡。
通常,按化学毒剂的毒害作用把化学武器分为六类:神经性毒剂、糜烂性毒剂、全身中毒性毒剂、失能性毒剂、刺激性毒剂、窒息性毒剂。
(1)神经性毒剂。神经性毒剂为有机磷酸醋类衍生物,分为G类和V类神经毒。神经性毒剂可通过呼吸道、眼睛、皮肤等进人人体,并迅速与胆碱酶结合使其丧失活性,引起神经系统功能紊乱,出现瞳孔缩小、恶心呕吐、呼吸困难、肌肉震颤等症状,重者可迅速致死。
(2)糜烂性毒剂。糜烂性毒剂的主要代表物是芥子气、氮芥和路易斯气。糜烂性毒剂主要通过呼吸道、皮肤、眼睛等侵人人体,破坏肌体组织细胞,造成呼吸道粘膜坏死性炎症、皮肤糜烂、眼睛刺痛畏光甚至失明等
(3)失能性毒剂。失能性毒剂是一类暂时使人的思维和运动机能发生障碍从而丧失战斗力的化学毒剂。其中主要代表物是1962年美国研制的毕兹(BZ)。
(4)刺激性毒剂。刺激性毒剂是一类刺激眼睛和上呼吸道的毒剂。按毒性作用分为催泪性和喷嚏性毒剂两类。
(5)全身中毒性毒剂。全身中毒性毒剂是一类破坏人体组织细胞氧化功能,引起组织急性缺氧的毒剂,主要代表物有氢氰酸、氯化氢等。
(6)窒息性毒剂。窒息性毒剂是指损害呼吸器官,引起急性中毒性肺气的而造成窒息的一类毒剂。其代表物有光气((COC12)、氯气、双光气等。
化学武器主要靠化学毒性发挥战斗作用。化学战剂多属剧毒或超毒性毒物。其杀伤力远远大于常规武器。据战场对比统计，化学战剂的杀伤效果为高爆炸药的2～3倍。因此，在化学战条件下可造成大批中毒人员伤亡。在第二次世界大战期间，侵华日军在中国发射了大量的化学武器，造成了中国军民的大面积感染，一度引起人民的恐慌。日军不仅释放化学武器，还把中国平民当做小白鼠，做活体实验，他们所犯下的罪行对中国人民的伤害是不可弥补的。
三、化学在军事其他方面的应用
(1)照明弹。照明弹中通常装有镁、铝和硝酸盐等物质。当照明弹引燃爆炸后,金属镁在空气中迅速燃烧,产生几千度的高温,并放出含有紫外线的耀眼白光。反应放出的热量导致硝酸盐立即分解而放出O2,产生的氧气又进一步加速了Mg、Al的燃烧反应,从而使照明弹更加耀眼夺目。
(2)燃烧弹。用一种能与汽油粘合成胶状物的粘合剂,制成凝固汽油弹。为了攻击水中的目标,有的凝固汽油弹里添加了活泼碱金属和碱土金属。K、Ca、Na、Ba等金属一遇到水就会激烈反应,产生可燃性、爆炸性气体—H2,使敌方水中目标燃烧、爆炸。铝热反应所释放的热量,可使置换出的铁也熔化成红色的液态铁。军事上正是利用了这种性质制成了威震沙场的坦克也望而生畏的铝热剂燃烧弹。
(3)火箭助推剂。火箭助推剂分固体助推剂和液体助推剂两种。固体助推剂一部分是过氯酸氨，这是氧化剂。另一部分是改型的烃基橡胶，一般为端羟基聚丁二烯，它是一种粘合剂和缓燃剂，还有就是铝粉。液体助推器体推进剂的燃料和氧化剂都是液态的保存在火箭的燃料箱中的。目前较普遍的一种液体推进剂组合是用混肼-50(类似煤油)作燃烧剂，四氧化氮作氧化剂。这种组合剂可在室温下储存，但其燃烧效率比较低。另一种组合是液氢做燃料，液氧做氧化剂。这种组合是当前最有潜力的组合，其燃烧效率很高。但由于他们的沸点很低，所以贮存不方便。
(4)原子弹。原子弹是利用重核裂变瞬间释放出巨大能量，引起杀伤破坏的武器。原子弹里用于裂变的材料是铀或钚两种元素的同位素——铀-235或钚-239，它们的原子核在接受到一个中子后，就会分裂成大小、重量差不多的两个原子核，同时释放出约200MeV的能量。1kg的铀-235或钚-239完全裂变，释放出约等于2万吨TNT当量。
四、军事现代化
在现代化的军事中，化学发挥着越来越重要的作用。新型材料逐步装备部队，新式武器在战场上大展身手。军事的现代化在国防方面起到了不可或缺的作用。
(1)新型磁性隐形材料
目前，西班牙研究人员最新设计出了新型磁性隐形衣材料，它可以屏蔽外部磁场，同时阻止内部磁场向外泄漏。这种最新材料被命名为“抗磁体”。抗磁体可提供多种应用，例如:保护舰船外壳免受磁场感应型水雷的攻击，以及让心脏起搏器器官或者人工耳蜗植入患者正常使用医学仪器。研究人员证实抗磁体具有广泛的应用性。抗磁体材料是由多层材料构成，最内层材料包含着阻止磁场向外泄漏的超导体材料，这对于屏蔽一些金属非常有用。外层是由几层超材料构成，它能够改变磁场渗透性。
(2)碳纳米管
近年来，研究者们发现碳纳米管是已知的最黑的材料之一，这种蜷曲的网状微型结构几乎不散色光。甚至有些人认为纳米管是如此的黑完全可以发展成为一种新的伪装材料，它可以将任何东西都变成扁平的黑斑。
为了验证这种想法，科学家们在硅表面蚀刻了坦克图样。就像所有我们每天碰到的物体一样，由于光的散色和反射，这个三维坦克形状的物体清晰可见。然而当科学家们用纳米管覆盖了“坦克”后，“坦克”似乎就消失了，好像变成完全扁平的平面。有关这项伪装技术文章上周发表在《应用物理快报》(APPLIED PHYSICS LETTERS)上，尽管它还没有做到与环境融为一体，但是却可以把任何东西变成一个鬼魅般的斑影。
(3)陶瓷军械。
目前各军事强国的主战坦克，很多都采用了陶瓷复合装甲。像英国的“奇伏坦”式坦克、美国的“XM-1”式坦克和德国的“豹-2”式坦克，都采用了含有陶瓷材料的复合装甲。这类陶瓷复合装甲不仅能抗御常规弹药的攻击，而且还能承受中子弹和反坦克导弹的攻击;陶瓷还在发动机制造上得到应用，目前最引人注目的要算是涡轮复合式陶瓷燃气轮机，美国用在M1主战坦克上的AGT-1500燃气轮机，由于它的某些零部件用陶瓷取代了战略金属，不仅使战略金属短缺的矛盾得到了缓解，而且还延长了发动机的使用寿命，提高了坦克的战斗性能。
化学是一门是实用的学科，它与数学物理等学科共同成为自然科学迅猛发展的基础。化学的核心知识已经应用于自然科学的各个区域，化学是改造自然的强大力量的重要支柱。，在军事领域内的各个方面发挥着不可或缺的作用。由最初的火药的发明，到现在各种新型材料，新型武器的发明哪里都少不了化学的身影。化学的进步带动了武器的进步，军事的进步，国防的进步。我们要想保卫国家，完成中华民族的复兴大业，首要的就是发展国防。只有我们建立强大的部队，才能有效地震慑别人，吓阻别人，保证我们的领土不被侵犯。
参考文献
[1] 闫斌. 军事化学. 化学教育. 2003年Z1期
[2] 李其祥，张振中. 伦化学武器的危害及其防护. 山西科技. 2007年01期
[3] 熊飞，谢晶晶. 大规模杀伤性武器之一——化学武器. 生命与灾害. 2012年09期
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