雷管，包括电子、电和非电型，广泛应用在采矿、挖掘及其他爆炸操作中。 孔内雷管一般用于引爆放入钻孔中的炸药，而表面雷管一般用在钻孔外部，用 来引爆一个或更多的爆炸引爆信号装置如激波管或引爆线。
现代商业雷管以孔内雷管为例，一般包括，一个一端封闭的金属壳，其中 从封闭端开始依次包括：用于引爆的高级炸药的底部装药，如季戊四醇四硝酸 酯(PETN)及上面相邻的热敏易爆起爆炸药的起爆药如叠氮化铅。在延时雷管 中，与起爆炸药相邻的是一些足量的爆燃或燃烧成分，以提供所需的延时时间。 在延时成分(如果存在)上部是电导火线，低能引爆线或振动波导体(如激波 管)，或类似物，保持在金属壳的开口端。
表面雷管与孔内雷管基本相同，不同之处在于为得到较低输出而减少或省 掉了烈性炸药的底部装药。输出最好减少到足够引爆相邻激波管、引爆线或类 似物的水平，而不会释放过量的弹片，而弹片会破坏相邻长度的激波管或线。 这种输出控制的特征在雷管设计中是一种合乎需要的应用，可以对孔内和表面 雷管的能量输出进行控制。
为进行详细说明，将起爆炸药定义为能够很容易地完成从刺激火焰，传导 热、冲击、摩擦或静电释放，甚至在一些约束不存在时也能完成引爆的爆炸物 质。相反，高级炸药只有在数量巨大或置于重约束中如重壁金属容器中，或暴 露于强烈震动波或机械冲击中时才能引爆。起爆炸药有雷汞、收敛酸铅、叠氮 化铅和重氮二硝基苯酚(DDNP)或两种或更多这些类似物质的混和物。高级炸 药的代表有季戊四醇四硝酸酯(PETN)，三次甲基三硝胺(RDX)，环四五甲 基四硝胺(HMX)，三硝基苯基甲硝胺(Tetryl)及三硝基甲苯(TNT)和两种 或更多这些类似物质的混和物。
大量燃烧延时成分，一般都是慢速燃烧，没有气体产生的烟火技术，例如 其中包含燃料和氧化剂的混和物等，这些都是已知技术。类似地，很多类型的 底部装药成分也是已知的。但是，将叠氮化铅用作热敏起爆炸药材料，或作为 底部装药的唯一成分(对于一些表面雷管型引爆器来说)，在雷管工业中是一 种标准的应用。因此，叠氮化铅在本工业中得到广泛应用。
在表面和孔内雷管的准备过程中使用起爆炸药，特别是使用含铅材料如叠 氮化铅，有许多严重后果。其中包括：(i)即使存在少量的起爆炸药都会使 常规雷管搬运时有潜在的危害，因为它对机械变形和冲击敏感；(ii)雷管的 制造需要生产和搬运相当数量的敏感材料，造成搬运过程费用昂贵；(iii) 雷管制造厂必须写明接触潜在的有毒材料如铅对健康的危害，并写明对这些有 毒材料的正确处置。
因此，基于对雷管生产和使用过程中减少或避免使用起爆炸药的期望，特 别是基于安全和/或毒性方面的原因，希望提供一种不含起爆炸药特别是不含 叠氮化铅的雷管。
避免在雷管中使用起爆炸药的一个途径是发展无起爆炸药雷管，而这依赖 于在雷管中建立起一个高级炸药完成“爆燃到引爆转换”(DDT)的条件。在 这些DDT雷管中，爆燃反应一般在高级炸药中通过热反应用点火装置，如激波 管火焰前端或直接从一个加热的桥丝上点燃。通过对高级炸药适当的约束，并 /或控制高级炸药颗粒尺寸、结构、密度和配方，并认真选择引爆装置和雷管 设计，爆燃反应就可以转化为引爆反应，该引爆提供充足的能量引爆相邻的底 部装药，或直接引爆激波管或一定长度与雷管相连的引爆线。这些类型的DDT 雷管在美国专利US4,727,808(Wang  etal)，美国专利4,316,412(Dinegar 和Kirkham)，以及欧洲专利申请EP-Al-0,365,503(Lindquist  etal)(1990 年4月28日公布)中均有描述。
DDT雷管中这一复杂现象的进一步讨论见Austing，Tulis  etal在“爆炸工 程”1995年7月/8月第13卷第1号33～44页的“在爆炸和烟火配方中颗粒 尺寸和形状对反应扩散的作用”一文。这些文件这里都将进行参考。
当DDT雷管可以确定将替代标准的含起爆炸药雷管时，在开发其他类型无 起爆炸药雷管过程中，它的可靠性和容易制造性又引起了进一步的兴趣。
这些其他无起爆炸药雷管中的装置如“飞机”盘(美国3,978,791)或 使用激光(美国3,724,383)。
应该注意，词“deflagration”、“detonation”、“primary”炸药及 其他词都广泛应用在爆炸工业中。但是，由于在翻译中可能发生改变，这些词 的意思应按照上文提到的Austing，Tulis  etal、文件中所给的定义进行翻译。
在该文件中还包括对高能材料分类的讨论，将其分为三大类，包括火箭燃 料、炸药和烟火。为方便本说明。这些词的定义也按照Austing  etal文件中 的定义进行。特别是“pyrotechnic”的定义是用来描述一种两种粉末的混和 物：其中之一为基本燃料，另一个为氧化剂成分。这些烟火用来产生一种特殊 的效果，如在火柴、焰火表演、假目标闪亮、照明闪光、颜色标记闪亮、隐蔽 冒烟和曳光弹等中看到的。本定义与欧洲词汇不同，在欧洲词汇中Pyrotechnic 一般用来表示所有高能材料，其中也包括火箭燃料和炸药。
另外，在某种环境下，烟火可以被引爆，传统上它并不是作此用。特别是， 在雷管中将其引爆在传统上并没有实践过。

因此，本发明提供一种雷管，包括：
(i)空的雷管壳，带有一开口端和一封闭端；
(ii)位于上述壳开口端的点火装置；
(iii)与上述点火装置相邻的可选择的一个或更多个延时元件；
(iv)引爆部分；以及
(v)可选择的底部装药；
其特征在于，上述引爆部分包含高能烟火(HEP)。更准确地说，HEP中最 好包含由至少两种单独成分即燃料和氧化剂组成的混和物。
本说明中使用的词“相邻”意思是两种材料彼此之间距离足够近，反应从 一种材料向前传递到另一种材料。不需要材料之间接触。
高能烟火能够产生足够大的震动波，使引爆部分可以对相邻的底部装药、 激波管或引爆线实施引爆。HEP材料是气体发生材料，可产生至少100兆帕(1 千巴)及最好大于200兆帕(2千巴)的震动脉冲或附带压力。
HEP的能量输出率最好至少等于相同重量叠氮化铅能量输出的75％。能量输 出可以用微分扫描测热法(DSC)进行测量。用DSC测得的引爆部分能量输出 (以焦耳/克为单位)最好大于相同是纯叠氮化铅的能量输出，更好是大于叠 氮化铅能量输出的1.25倍，最好是能量输出大于叠氮化铅的1.5倍。
HEP和/或引爆部分的引爆速度(VOD)最好大于300米/秒，更好的是大于 500米/秒，更好的是HEP和/或引爆部分的VOD大于750米/秒，最好是大于1000 米/秒。
高能烟火最好是既能提供大于叠氮化铅的能量输出，又有大于500米/秒的 VOD。并发现这些烟火特别适合在表面雷管中使用。最好引爆部分至少含10％的 上述高能烟火，更好的是引爆部分中至少含50％，更好的是含上述高能烟火至 少90％，但最好是引爆部分中上述高能烟火占99％以上。
雷管可以是“延时”雷管，这个词的意思是雷管中包含一些装置，如烟火 延时元件，一系列延时元件(例如延时“导火线”)，电子计时电路，或一些 其他装置，在点火装置引爆与之后的引爆部分和/或底部装药的引爆之间产生 时间延时。但雷管也可以是瞬时，非延时雷管。
应该强调的是在已有技术中用于生产延时元件或延时导火线的烟火材料一 般在燃烧过程中不产生气体或只产生很少量气体。这与本发明中有气体产生的 高能烟火是不同的。
另一方面，本发明还提供一种根据本发明上面所述类型的雷管的生产工艺， 依顺序包括：
(i)可选择地将所述底部装药装入雷管壳；
(ii)将所述引爆部分装入上述雷管壳；
(iii)可选择地将所述延时元件装入上述雷管壳中；及
(iv)将所述点火装置装入上述雷管壳；
其中，所有成分在操作上彼此相邻。
最好是，上述燃料成分和上述氧化剂成分在装入上述雷管壳中的即刻之前 进行混和。
另一方面，本发明还提供一种用本发明所述雷管引爆炸药的爆炸方法，其 中至少一个雷管是本发明上述的雷管。
应该明白所给百分比都是在重量基础上给出的，并以活动成分百分比为基 础。例如，在引爆部分中烟火(或燃料与氧化剂混和)的重量比是以炸药、烟 火或火箭燃料为基础计算的。因此，像组织燃料、“惰性”组织粘合剂等在反 应/爆炸过程中可能或可能不消耗的材料，在进行重量基础计算时被排除在外。
如前所述，引爆部分在重量上至少含10％的高能烟火。引爆部分中的其余 部分有直至90％重量的引爆部分，可以是任何适合的初级或高级分子炸药，加 进来调节引爆部分的反应特性。可以包括比如选自PETN、RDX、HMX、Tetryl、 TNT、叠氮化铅、收敛酸铅、雷汞、重氮二硝基苯酚及它们的混合物这样的材 料。根据所述减少使用起爆炸药的目标，引爆部分最好基本上不含起爆炸药。
最好起爆炸药水平低于25％，更好的是低于10％，最好的是占引爆部分的1％ 以下。
可用来与引爆部分混和的优选材料是一种“分子”炸药材料。优选分子炸药 是一般高级炸药成分，其中燃料和氧处在同一分子上。适合的优选次级分子炸 药有PETN，RDX、HMX或它们的混和物。这些次级分子炸药的水平最好低于引 爆部分的90％，更好的是低于引爆部分的50％。
在孔内和表面雷管中引爆部分的量根据其成分、雷管设计和所需输出可以 有很大变化。在引爆部分中高能烟火的含量也可以改变。但总的来说孔内雷管 中高能烟火的水平最好在10到200毫克之间，更好的是在20到100毫克之间， 最好的是在50到80毫克之间。对于表面雷管来说，引爆部分中高能烟火的含 量最好在100到500毫克之间，更好的是在200到400毫克之间，最好的是在 250到350毫克之间。
如前所述，本发明中的雷管可以用在表面应用中，一般不含底部装药，而 孔内雷管中一般含底部装药。
对于孔内雷管，底部装药可以是根据已有技术雷管中任何一种材料。但在 本发明中雷管使用的底部装药最好是高级炸药，更好的是分子高级炸药。例如 是PETN和RDX。
工业中已知的标准雷管一般含一只中空、延长的圆柱状金属壳，一端封闭。 在根据本发明生产孔内雷管过程中，底部装药所需高级炸药重量一般约为600 毫克，被压入金属壳封闭端。所需重量的引爆部分被松散地填入壳中并位于底 部装药上部，然后被压紧到壳中。底部装药的量可根据所需雷管特征有所变化。 但孔内雷管中底部装药的一般水平在100到900毫克范围内，更好的是在200 到800毫克之间。
这些带高能烟火的雷管，对于孔内的结构来说，应该具有与常规雷管相似 的引爆能力。例如，本发明中的孔内雷管应最好能够以与常规雷管相似的方式 引爆火帽敏感材料(如一些乳胶炸药)。
延时元件可选择地插到引爆部分上部，这样延时元件一端与引爆部分接近。 延时元件的制造在爆炸雷管技术中是一项标准技术，本装置中的延时元件可使 用这些技术制造。
与延时元件相邻的是点火装置。点火装置可以是点燃延时元件和/或引爆部 分的任何适合的装置。适合的点火装置包括电“导火线”，桥丝，激波管，安 全引信和引爆线管，插入雷管壳开口端并能产生火焰和/或震动波。雷管壳通 常是密封的，如通过绕点火装置或适当的弹性筒卷取而实现。
其他可用作点火装置的装置包括电子雷管“热点”，“拍打者”雷管、激光 等可以通过纤维光学链等产生能量脉冲。因此，在第一实施例中，其雷管是一 种电子雷管。
本发明中雷管的引爆部分含高能烟火，在本说明中，是一种燃料和氧化剂 的高能混合物。燃料和氧化剂最好都是在20℃时研磨成的材料。优选的烟火是 那些根据前面提供的能是输出准则比标准燃料和氧化剂混合物提供相对更高的 能量输出。因此更偏向于使用这些高能烟火，以确保引爆孔内雷管的底部装药， 或表面雷管中相邻的激波管或引爆线。使用高能烟火的另一个好处在于除了起 爆炸药的替换外，雷管的设计与已有技术中雷管基本相同。
根据对雷管中其余部分的设计，也可以使用低能量水平的高能烟火。例如 可以改变雷管增加对烟火的约束，从而有助于相邻底部装药的引爆。
含低能量高能烟火的引爆部分也适合用在孔内雷管和非延时型雷管中，特 别是对引爆部分提供了附加约束的情况下。但是没有附加约束的时候，也希望 提供的引爆部分，其能量输出和VOD高于上述优选的最小标准。
不受理论的限制，增加的约束一般用来使雷管壳保持接触更长，从而避免 雷管壳内压力结构发生损失。高压力被认为能够帮助实现引爆部分能量输出和 /或VOD的增加。
孔内雷管的引爆部分可以包括由一个高能烟火的第一部分与一个次级或分 子炸药，最好是低密度分子炸药的第二部分串联而成的结合物。在此实施例中， 低密度分子炸药由高能烟火引爆。最好是，次级或分子炸药承受增加的约束。 分子炸药最好是低密度PETN，其密度低于同一雷管中底部装药的密度。在一个 实施例中，增加的约束是通过将所述引爆部分的全部或一部分放在一金属套 内，例如钢套或不锈钢套内。
引爆部分中的HEP按重量计，最好含有50～90％的氧化剂，10～50％的燃料。 更好的是，HEP中含60～90％的氧化剂，10～40％的燃料；最好的是，HEP中含 70～85％的氧化剂，15～30％的燃料。
优选的氧化剂是从含下列物质的组中选出的：碱和碱土金属硝酸盐、氯酸 盐、高氯酸盐、过氧化物和高锰酸盐，硝酸铵、氯酸铵、高氯酸铵以及它们的 混合物。特别优选的氧化剂盐是高氯酸盐或高锰酸盐，最优选的是高氯酸铵、 高氯酸钾或高锰酸钾。
氧化剂的微粒尺寸和形状也会影响引爆部分的最终性质。本发明实际应用 的氧化剂最好是20℃的干粉末，微粒尺寸在1到100微米之间，更好的是在10 到80微米之间，最好的是在20到40微米之间。
引爆部分HEP的优选燃料是从含下列金属燃料的组中选出的：铝、覆金属氧 化物如氧化铁的铝(从BASF中可得到“铝金”)、镁、“镁铝”(50％/50％镁 铝合金)、钛、锆等。最优选的金属燃料是铝、镁铝或覆氧化铁的铝(铝金)。 如讨论过的氧化剂成分一样，燃料成分的尺寸和形状也会影响引爆部分的性 质。金属燃料最好是20℃的干的固体，具有中等微粒尺寸1～50微米，更好的 是2～30微米，最好的是3～10微米。
本发明中表面和孔内雷管的优选配方包括由70～90％具有中等微粒尺寸 10～60微米的高氯酸铵，与10～30％具有中等微粒尺寸1～20微米的雾化铝粉 组成的混合物。
孔内雷管的第二个优选配方是由50～70％高锰酸钾、20～40％镁铝和5～20％ 硫组成的混合物。
如果需要，选自炸药、火箭燃料、有机燃料、粘结剂及其混合物的其他可 选择的附加材料也可以加入引爆部分中。这些材料包括如细分固体颗粒这样的 燃料，最好以直至10％重量的引爆部分存在，包括：硫或含碳材料如天然沥青、 焦炭或木炭粉末、碳墨、树脂酸、糖如葡萄糖及其他植物产品如淀粉、坚果粉、 谷粉和木浆及其混合物。像火箭燃料和/或气体产生成分如硝酸纤维或钠叠氮 化物为基的火箭燃料等等这样的材料也可以填加进来。另外，粘合剂(最好是 高能粘合剂)如聚合材料(包括硝酸纤维或GAP(环氧丙基叠氮化物聚合物)) 也可以包括在内。
一般地，可选择附加燃料成分最多占引爆部分重量的25％，因此，引爆部 分中可选择附加燃料成分的重量可从0～25％变化。但更好的是附加燃料成分占 0.1％到25％，最好占引爆部分1～15％的重量。
本发明中引爆部分的一个特征是：能呈输出和VOD，以及其他一些性质如 敏感性，热稳定性等都可以通过改变引爆部分的配方来调整和改变。但引爆部 分配方最好能提供在很宽温度范围可接受的执行标准，该温度范围可从-40℃ 到120℃以上。
本发明的另一特征是，引爆部分中燃料和氧化剂成分不是起爆炸药，因此 在搬运时不用像搬运起爆炸药那样采用保护措施。另外，在优选实施例中，引 爆部分中的两种成分直到混合后才形成烟火材料。在优选的雷管生产工艺中， 引爆部分中的两种成分直到引爆部分填入雷管中的即刻之前才进行混和。即刻 之前的意思是引爆部分中的两种成分在引爆部分填入雷管之前24小时之内进 行混和，更好的是在填入雷管之前1小时之内，但更好的是两种成分在填入雷 管前10分钟内进行混合，但在最优选实施例中，两种成分在填入雷管的10秒 之内进行混和。
另外，或者交替地，在插入雷管壳之前，可将引爆部分和其他配方进行粒 化，以提高其流动性并减少粉尘。粒化可以通过对湿的混合物加压使其通过特 定的滤网尺寸形成颗粒状，然后进行干燥。粒化也可以通过加粒化剂来实现。 该剂通常溶解在液体中并与烟火材料混和。湿的混合物一般也被施压通过特定 滤网尺寸形成颗粒状然后干燥。这种情况下，粒化剂作为粘结剂使用，帮助将 颗粒固定在一起。因此本发明也包括雷管和生产工艺，其中使用的全部或部分 材料要经过粒化过程。
粒化剂在炸药工业中是公知的。适合于此处描述的配方的一种粒化剂是羟 丙基甲基纤维素其商标为Methocel K4MS(从Dow化学可得到)。
由于在本发明优选实施例中雷管中的起爆炸药很少或是没有，所制造的雷 管与常规雷管相比抗冲击性和抗扩散性都有了提高。抗冲击性的测量用来决定 当雷管经受从测得高度落下的钢重的冲击时，雷管是否将引爆引出的激波管或 引爆线。为便于说明，钢重为25镑(11.4千克)。已有技术中的标准雷管当 钢重从7英尺(2.15米)或更小高度(对于表面雷管)，或4英尺(1.2米) 或更小高度落下时(对于孔内雷管)，将引爆激波管或引爆线。因此，本说明 中的抗冲击雷管当钢重从15英尺(2.3米)(对于表面雷管)或10英尺(3.1 米)(对于孔内雷管)高度下落时，不会引爆激波管或引爆线。
因此，根据此处所下定义，以及生产抗冲击雷管的工艺，本发明提供的是 抗冲击雷管。
本发明中的雷管还以类似的方式提高了抗扩散性。该特性被定义为雷管对 由相邻雷管的引爆而导致的引爆的抵制能力。已有技术中一般的表面雷管当与 相邻雷管距离在1英寸(2.5厘米)之内时将引爆相邻雷管。已有技术中一般 的孔内雷管当置于4.5英寸(11.4厘米)之内时有50％的机会(平均数)将扩 散。与这些数值不同，本发明中的表面雷管即使与相邻雷管相接触也不会引爆， 孔内雷管如果相距3英寸(7.5厘米)之内也不会扩散。因此，为方便本说明， 一种表面雷管，如果在少于50％的机会(平均数)中不因与其接触的相同雷管 的引爆而引爆，则认为它是抗扩散的；一种孔内雷管，如果在少于50％的机会 (平均数)中不因与其距离在3英寸(7.5厘米)之内的相同雷管的引爆而引 爆，则认为它是抗扩散的。
因此，本发明还将提供一种抗扩散表面或孔内雷管，以及这种雷管的生产 工艺。
附图说明
参照下列附图，将更清楚地理解本发明：
图1a是已有技术中电孔内延时雷管的剖视图；
图1b是已有技术中非电表面延时雷管的剖视图；
图2a是本发明非电表面延时雷管一实施例的剖视图，示出了本发明典型雷 管中各元件的位置；
图2b和2c是本发明非电孔内延时雷管实施例的剖视图；
图3是本发明电孔内延时雷管一实施例的剖视图；
图4是非电瞬时孔内雷管一实施例的剖视图。

参看图1a，示出了已有技术中的延时雷管，其中1表示一金属管状壳，底 端封闭，PETN底部装药2压入或铸入其中，3表示由热敏材料如叠氮化铅制成 的起爆炸药。由红铅、硅和硫酸钡混和成的延时导火药用4表示，装入金属管 或载体5中。延时导火药4上部是一个电导火线头6，并与一对电导线7相联， 导线7穿过橡胶塞8，橡胶塞通过折皱9在壳1中被折成波形。
在操作中，电信号穿过导线7，引爆导火线头6。导火线头6的引爆使延时 导火药4从上端开始燃烧。延时导火药4向下烧至起爆炸药3，使其引爆，然 后引爆底部装药2。
图1b中示出了已有技术中第二种延时雷管。图中示出了一种非电表面雷 管，其中1表示金属管状壳，底端封闭。在此雷管中图1a中的底部装药被省 略，故起爆炸药3置于管1底部。起爆炸药3上部是延时导火药4，装在金属 管或载体5中。延时导火药4上部是插入的一段激波管10的端部，激波管10 靠在隔离杯11中。通过封闭塞12和折皱1 3使激波管10对中并牢固地固定在 管1中。当激波管10远端(未示出)被引爆时，一个反应波前经过管并穿过 隔离杯11中的隔膜，点燃延时炸药4。延时炸药4向下烧至起爆炸药3，导致 引爆。
参看图2a，示出了本发明中的非电表面雷管。图2a中示出了管状金属壳30， 底端封闭，装有300毫克高能烟火34(一种混合物，其中80％为高氯酸铵(20 到40微米)，20％为具有5.5微米中等颗粒尺寸的雾化铝)，本实施例中用作 引爆部分。引爆部分34上部是位于金属管或载体36内的延时导火药35，延时 导火药35中含由红铅、硅和硫酸钡组成的混合物。延时导火药35上部是插 入的一段激波管38的端部，激波管38置于隔离杯37中。通过封闭塞39和折 皱40使激波管对中并牢固地固定在管30中。
与图1b中描述的已有技术类似，当激波管38远端(未示出)被引爆时， 反应波前经过管并穿过隔离杯37中的隔膜点燃延时炸药35。延时炸药35向下 烧至引爆部分34，导致其引爆。
如果设计正确，引爆部分34的引爆足够引爆一个或更多个与雷管相邻的激 波管。
图2b是本发明中的非电孔内雷管。该雷管的特征与图2b中描述的雷管的 特征类似。因此用相同的数字表示共同元件。但本实施例中还包含780毫克PETN 底部装药31。在底部装药31上部是150毫克引爆部分34，其配方与图2a中 的相同。引爆部分31置于钢限定套33中。
在延时导火药35上部也是一个由红铅和硅混和而成的密封元件44，置于 第二金属管45中。在密封元件44上部是隔离杯37和激波管38。
操作中，该雷管与图2a中的雷管类似，不同之处在于激波管38的震动波 使密封元件44从上端开始燃烧。燃烧时，密封元件44产生的渣可有效地封住 管30的下端。这可以在雷管内帮助产生附加约束和附加压力。密封元件44向 下烧至延时导火药35，使其引爆并向下燃烧，点燃引爆部分32。引爆部分34 的引爆产生一个足够大的震动脉冲(特别是由于限定套33)，使底部装药31 引爆。
图2C示出了与图2b中雷管类似的另一个孔内雷管的设计。还是用相同数 字表示共同的元件。
但本实施例中引爆部分由两部分34a和34b串联而成。34a部分是50毫克 与图2a中相同的高能烟火，34b部分是110毫克PETN，其密度低于底部装药31 中的PETN。34a和34b部分都装在钢限定套33中。
该雷管通过向管30中压入670毫克底部装药31而制成。HEP炸药34a压 入套33中。套33中的剩余空间填入PETN，并以低于将底部装药31压入管30 中的压力的压力将其压入位置。然后将填满的套33插入管31中。
该雷管的操作与图26中雷管的操作类似。但在该雷管中，延时导火药35 使引爆部分的第一部分34a引爆。第一部分34a的引爆导致引爆部分的第二部 分34b引爆。第二部分34b的引爆又导致底部装药31的引爆。
图3中示出了本发明中一种电孔内雷管。管30的封闭端是一个铜杯40，其 中装有PETN底部装药31和由含20％雾化铝和80％高氯酸铵的高能烟火制成的 引爆部分32。杯40上部是位于金属管36内的延时导火药35。延时导火线35 上部是电导火线头46，与一对电导线47相联。导线47穿过橡胶塞48，橡胶 塞48通过折皱49在壳30中弯曲到位。
操作中，电信号经过导线47，引爆导火线头46。导火线头46的引爆导致 引爆延时导火药35，延时导火药35接着向下燃烧，点燃引爆部分32。引爆部 分32引爆后又导致引爆底部装药31。
图4中示出了一种非电瞬时孔内雷管，其特征与前述雷管特征类似。但在 该实施例中没有延时元件。该雷管的操作如前所述，不同之处在于激波管的震 动波直接引爆引爆部分34a。
在本工业中对这些装置进行的许多变化和修改都是公知的。例如，激波管 或电导火线头可以由一些能够实现延时导火药引爆或非延时雷管中引爆部分的 瞬时引爆的装置来替代。另外，在电子雷管中引爆部分可以由适当的装置直接 引爆，此处延时雷管中省了延时导火药。
下面将仅参照下列实例对本发明的使用进行描述。
使用本发明中配方的一系列雷管(包括表面和孔内型)准备了出来。对这 些雷管引爆相邻一段激波管(对于表面雷管)的能力和引爆相邻一段引爆线(对 于孔内雷管)的能力进行了测试。对每种雷管配方都准备了10个或更多个为 一批的雷管，对成功点火的数目也进行了标注。
应该强调的是，所有雷管都被引爆，但并没有全部成功引爆了相邻激波管 或引爆线。这些“不成功”的设计可以通过改进选择配方或改进雷管设计如提 供附加约束等来引爆激波管，从而得到改进。
对一系列例子都进行了研究，例子及测试结果如下。在全部例子中，表面 雷管是通过将300毫克选好的引爆部分配方塞入一个标准雷管壳中，用2000 磅/平方英寸的压力将其压到位置来准备的。孔内雷管是通过将约50毫克引爆 部分塞入限定套的上部区域来准备的。在限定套下部装入约100毫克PETN并 以2000磅/平方英寸的压力压入。限定套位于雷管中底部装药的上部，而底部 装药已预先压入雷管壳的封闭底端。
所有测试的雷管都是非电的，且都由进入的激波管的震动波引爆。
适当的时候，将通过其引爆相邻一段激波管的能力测试表面雷管的有效性。 为了这些测试，将雷管插入已插有5段激波管的商业上可得到的联接块(如 HANDIDET联接块一样可得到)中。测试雷管引爆5段激波管的能力已作了记录。
例1
为测试一系列表面雷管，准备了由75％高氯酸铵和25％的15微米中等颗粒 尺寸覆铁氧化物的铝片(从BASF中可得到“铝盒”，L2020级约含35％氧化 物)。对高氯酸铵(AP)各种颗粒尺寸进行了比较。
表1：表面雷管配方
    AP颗粒尺寸(微米)     测试的雷管编号     成功引爆的数目(％)*     0-20     4     0     20-40     4     70     0-40     4     30     40-75     4     65     0-75     4     30     75-200     4     0
例2
使用颗粒尺寸25到40微米的高氯酸铵和各种燃料对一系列表面雷管进行 了准备和测试。燃料的水平也是变化的。
表2：表面雷管配方
燃料     颗粒尺寸     (微米)     燃料百分数     (％)     雷管编号     激波管成功     引爆率(％)* 雾化铝粉     5     10     5     76     15     5     100     20     20     100     25     5     100     20     20     5     0     30     20     5     0 “铝金片”     15     10     2     10     15     5     64     20     6     90     25     15     95     20     20     5     96     25     5     76     35     3     20 铝片 (涂料细分级)     10     10     2     40     25     5     0     15     15     5     88     20     5     0     25     5     0 “镁铝”(镁 和铝的合金)     34     10     2     40     20     5     76     0-20     15     5     88     20     5     100     25     5     100     30     5     100
*-与每个雷管相邻的5个激波管
例3
对载荷密度(即引爆部分压入雷管壳中的压力)的作用也进行了研究。在 75％的25至40微米颗粒尺寸高氯酸铵与25％的15微米中等颗粒尺寸“铝金” 片的标准配方下，获得了如下结果。
表3A：表面雷管配方
    所加压力(磅/英寸2)     测试的雷管编号     激波管成功引煤率(％)*     1,000     5     92     2,000     5     96     3,000     5     96     4,000     5     80     5,000     5     76
*-与每个雷管相邻的5个激波管
对孔内应用时压力(或引然部分密度)的作用也进行了研究。在测试中准 备了孔内雷管，其中引爆部分被放入起约束作用的刚性件中。该实验中常见的 底部装药由以3500磅/英寸2压力压入的氯化钠代替。引爆后，引爆对刚性件 的作用也进行了标注。首选的结果是刚性件的打破。
表3B：孔内雷管配方
    引燃部分密度(克/毫升)     被打破的刚性件百分数*     1.3     66     1.4     100     1.5     100     1.6     100     1.7     66
*-刚性件为20毫米长、3.6毫米内径和6.35毫米外径的钢管
例4
对一系列其他表面雷管配方进行了研究。配方及结果如下。
表4：表面雷管配方，具有25％雾化铝粉(5微米)/75％氧化剂(25-40微 米)
  氧化剂   雷管编号   激波管成功引爆率(％)*   高氧酸钾   5   52   过氧化钡   5   0   硝酸钡   5   0   高锰酸钾   5   0
*-与每个雷管相邻的5个激波管
例5
在75％高氯酸铵(25～40微米颗粒尺寸)和25％“铝金”片(15微米颗粒 尺寸)的混合物中加入5％、10％、15％和20％的糊精。糊精作为组织燃料和/或 “惰性”粘结剂。在测试的表面雷管中，全部成功引嬲瞄庐段的激波管。
例6
在75％高氯酸铵(25～40微米颗粒尺寸)和25％“铝金”片(15微米颗粒 尺寸)的混合物中加入5％和10％的硫，在测试的表面雷管中，全部成功引爆相 邻段激波管。
例7
用“铝盒”(A1-15微米)，高氯酸铵(AP-25～40微米)，硫(S)，HMX 和PETN，为测试表面雷管准备了各种配方。配方及测试结果如下。
表5：表面雷管配方
  配方   比率   雷管编号   激波管成功引爆率(％)*   Al/AP/HMX   15/45/40   3   73   Al/Ap/PETN   15/45/40   3   87   Al/AP/HMX/S   15/30/50/5   5   68   Al/AP/PETNS   15/30/50/5   5   52
*-与每个雷管相邻的5个激波管
还准备了各种雷管用作孔内雷管进行了一系列的实验。为帮助引爆相邻引 爆线，所有孔内雷管测试时其引爆部分都使用了约束。内约束套由各种材料制 成，外径6.6毫米，内径3.3毫米，套长度从20到29毫米，在底部装药压入 位置后置于雷管中。外约束套置于雷管外部。
对于内约束套，只有约束套的上部填满本发明的引爆部分，其余的下部填 满PETN。约束套中材料的数呈接近，因为每次测试时装入套中的材料数量都有 所变化。
例8
根据下面配方和/或条件准备了雷管。
1.孔内雷管，配方是60％高锰酸钾，30％镁铝和10％硫。
i.一个20毫米铜套置于雷管外部，雷管内装800毫克PETN作为底部装药 和150毫克引爆部分。
ii.一个25毫米铜盒(内径3.3毫米)，内装800毫克压缩PETN和250～ 300毫克引爆部分，置于铝雷管壳中。
iii.一个25毫米铜盒(如ii中)置入铜雷管壳中。
iv.一个29毫米钢套，内装450毫克压缩PETN和50至75毫克引爆部分， 放入装有400毫克压缩PETN的普通铝雷管壳中。
2.孔内雷管，配方是50％高锰酸钾，25％“镁铝”，5％硫和20％HMX。
i.一个20毫米铜套置于雷管外部，雷管内装800毫克PETN作为底部装药 和150毫克引爆部分。
对于1和2中的全部实验，被测雷管的引爆部分都成功地引爆了底部装药 (与含叠氮化铅的常规雷管相比，在“印刷”测试中用类似的印刷体表示)， 但都没有点燃相邻段的引爆线。
3.孔内雷管，配方中含高氯酸铵，“铝金”片和硫：
i.75/15/10％
ii.70/20/10％
iii.65/25/10％
iv.60/30/10％
从3.i到3.iv每种都放入装有450毫克压缩PETN和50至75毫克引爆部 分的29毫米钢套中。然后将套放入装有400毫克压缩PETN的铝雷管中。
4.孔内雷管，配方是60％高锰酸钾，30％“铝金”片和10％硫。
装有450毫克压缩PETN和50至75毫克引爆部分的29毫米铜套放入装有 400毫克压缩PETN的铝雷管壳中。
5、孔内雷管，配方是75％高氯酸铵和25％“铝金”片。
装有275毫克压缩PETN和50至75毫克引爆部分的20毫米钢套放入装有 500毫克压缩PETN的铝雷管壳中。
6、孔内雷管，配方是80％高氯酸铵和20％雾化铝
装有275毫克压缩PETN和50至75毫克引爆部分的20毫米钢套放入装有 500毫克压缩PETN的铝雷管壳中。
根据配方3到6准备的全部雷管都成功地引爆了PETN底部装药，而且成 功地引爆了相联的引爆线(例如CORDTEX-帝国化学工业PLC的一个商标)。 因此，对于本申请中描述和要求的、用在孔内和表面雷管中的引爆部分的成功 使用进行了说明。
例9
孔内雷管准备了一个铝壳。引爆部分中含有110毫克HEP，其配方是80％高 氯酸铵(20至40微米尺寸)和20％雾化铝(1至10微米尺寸)，塞入14毫米 长钢套中，压力为2200磅/平方英寸。48毫克PETN也塞入套中，压力也为2200 磅/平方英寸。钢套中所装HEP和“低密度”PETN塞入雷管中，雷管中预先压 入740毫克PETN，压力为3427磅/平方英寸。引爆时，雷管在“印刷”测试 中提供了一个好的结果。
例10
表面雷管和孔内雷管的抗冲击性和抗扩散性按前述程序进行了测量。表面 雷管以例3中的比例：80％高氯酸铵和20％雾化铝进行准备。孔内雷管按例9进 行准备。
冲击测试
-表面雷管
一个25磅钢重从不同高度落在常规雷管上，在7英尺高度，有70％机会引 出的激波管被引爆。相反，即使钢重从26英尺高度落下，本发明中的表面雷 管也不会引爆任何引出的激波管。
-孔内雷管
在标准测试中，当钢重仅从3.4英尺高度落下时，常规雷管有50％机会引 爆引出的引爆线。相反，在对本发明孔内雷管进行测试时，只有一段引爆线被 引爆，高度范围从6到26英尺。
扩散测试
-表面雷管
即使供给雷管与被测雷管接触并被引爆后，本发明的表面雷管也不会引爆。 相反，含初级炸药的常规雷管当分开1英寸(2.5厘米)时有50％的扩散率。
-孔内雷管
本发明的雷管当分开2.5英寸(6.25厘米)时有50％的扩散率。常规雷管 当分开4.5英寸(11.4厘米)时有50％的扩散率。
例11
对根据例9中描述的雷管准备的孔内雷管引爆“雷管起爆敏感”乳胶炸药 的能力进行了检测。为进行该测试，选择了“边缘”雷管起爆敏感乳胶炸药， 该炸药由常规含起爆药的雷管引爆后在50％的测试中将达到稳定状态起爆速 度。本发明中被测的孔内雷管也能够有50％的机会引爆乳胶炸药，这样与常规 含起爆药雷管的性能相同。
对本发明具体实施例进行描述之后，将理解此处所作修改对本领域技术人 员会有所启示，并将在附属权利要求范围内覆盖这些修改。