烟花爆竹发光技术及发展现状的立项申请

第一节  烟花爆竹的简介

烟花爆竹是指以烟火药为主要原料制成，引燃后通过燃烧或爆炸，产生光、声、色、型、烟雾等效果，用于观赏，具有易燃易爆危险的物品。烟花爆竹对环境的危害主要是大气污染和噪音污染。由于烟花爆竹其中的火药成分，燃放者在燃放时如果不按照有关规定进行燃放或者燃放违规产品，就会有可能导致安全事故的发生。（立项申请）

第二节 烟花爆竹的发展历史

传承发展

百花丛中姹紫嫣红，群芳争艳，其中有一种花，它既不长在庭院，也不开在山涧溪边。它怒放在节日夜空，光艳夺目，变化万千。

礼花源于焰火，焰火源于火药，我国是火药的故乡，火药是我国古代文明之佐证。早在一千三百多年前，著名医学家孙思邈，就在"丹经"中，详细记载了当时的火药的成分和性质。十四世纪才由印度、阿拉伯辗转传至欧洲，至此，西方人始知有火药之物。

隋唐之际，火药发展成为供娱乐用的焰火。焰火，也叫烟火、烟花。隋

炀帝有诗云："灯树千光照，花焰七枝开"。

宋朝的"架子烟火"或"盆景烟花"，已具相当规模。每逢元宵佳节，达官巨贾竞相比美。从掌灯后不久直至更残漏尽。词人辛弃疾曾有“东风夜放花千树，更吹落，星如雨”的词句，便是对它生动而形象的描写。

礼花，或称礼花炮，从前叫它西洋烟火。它是在清朝时由西欧返入。它的发展与化学工业、冶金工业密切相关。随着科学技术的发展，烟火、礼花已形成一门学科。它不再仅仅为节日助兴，而且，广泛用于国防和国民经济之中，如：照明弹、曳光弹、烟幕弹、燃烧弹、教练一模仿弹，目标指示弹等等，不胜枚举。它们除了军事用途之外，各种信号制品使用在铁路运输、空运、海运和内河运输上。各类烟幕剂还用来防止局部地区冰冻，研究大气中和各种装置中的气流，以及用来和害虫作斗争。此外，白色、黑色以及其它有色烟剂还广泛地使用在摄制影片上。

礼花的强光来自那些化学性活泼的金属如铝、镁、钛、锆等粉末。这些金属粉末在空中与氧化合，剧烈燃烧，温度可高达三千余度，因而放出耀眼强光。这些金属粉末被称为发光剂。至于那五彩缤纷，则全仗发色剂之功。所谓发色剂，其实就是一些普普通通的金属盐类。原来，金属盐类可以在高温下分解，而不同的金属蒸气有着不同的光谱——发射出自己固有的彩色光芒。例如，钠蒸气产生黄色光谱，于是便用草酸钠，氟化钠、冰晶石或硅氟酸钠等作为黄光发色剂；锶蒸气产生红色光谱，于是用硝酸锶、碳酸锶、草酸锶等可作为红光发色剂。其它如：绿光用氯酸钡、硝酸钡；蓝光用碳酸铜、孔雀石；金光用金粉，白光用铝粉等等。有了这些基本色，自然不难配出各种色彩来。看，节日的夜空多么美啊!

第三节 烟花爆竹的发光技术

发光效应是烟花药剂的一种主要效应。无论是能起照明作用的照明剂，还是能产生亮星的药剂，能产生一闪一熄的效果药剂，它们所产生的烟花效果都离不开发光效应。

利用烟花药品剂燃烧后产生的发光效应，在药剂中如增加金属粉（如铝粉、镁铝合金粉等）在药剂燃烧时即可生成固体和液体生成物，则离解出大量的光能和热辐射，发光强度有数十万国际烛光，温度可达数千度。烟花药剂就是利用这种发光效应而起到照明作用的。再利用这种发光作用，可制造出大小不一和形状不同的各种照明灯（弹）。

有的药剂被点燃后除了能产生一定光

色外，还能在光截体中喷出许多金黄色或钢色，或是白色的亮星，把这种现象称为“喷波”（或拉波）。这种现象的产生也是利用发光效应。当将硬木炭粉或铝粉、铁粉加入药剂中，燃烧后有一些颗粒在光截体中没有完全燃尽被喷出，这些被喷出的颗粒再遇见空气中的氧，就会发生第二次燃烧反应，从而产生不同颜色和一定亮度。硬木炭粉可产生金黄色小星；铁粉可产生钢蓝小星；铝粉可产生白色小亮星，利用喷波的作用，即可制造出各种烟花形象，如可制成金黄色、白色、钢蓝色的各种喷花；或能产生乱窜的蝌蚪游水般的零部件（称为曲率）以及翻跟头的部件（称为绣球）等等。

有的药剂被点燃后能强烈地燃烧产生一定亮变和光色，并产生一亮一熄的脉冲现象。这种效果我们称为闪烁，也是利用发光效应的一种。在药剂中除了加入金属粉外，还要加入易产生大量的固体和液体生成物的材料。这样即可使药剂燃烧后，由于有金属粉存在则会产生较高的温度和较大的亮度，当固体和液体的残渣覆盖下一层等待燃烧的药剂时，即会出现低温辐射给人一种熄灭的感觉。当下一层药剂被点燃后，又会产生高温和较大的亮度。紧接着又用固体和液体残渣覆盖再下一层的药剂，以此推类，则会出现一亮一灭的现象。我们利用这种一亮一熄的脉动现象，可制造出有如雪花飘飘、红星闪耀等烟花成品和各种零部件。

大型烟花和空中礼花产生烟花效果时，同观众的眼睛直线距离一般都不少于数十米，甚至数百米，如果它们产生的光色暗淡，则不会收到较好的效果。这就要求这二类烟花除了光色正确外，还要有一定的亮度。这也即是说除了要求获得色纯度比较高的火焰外，同时也要利用药剂的发光效应使火焰具有鲜艳的效果，要想获得美丽鲜艳的火焰，也必须加入一定量的金属粉。

第四节 烟花爆竹的发展现状

烟花是燃放时能形成色彩、图案、产生音响效果，以视觉效果为主的产品。爆竹是燃放时主体爆炸并能产生爆音、闪光等效果，以听觉效果为主的产品。烟火，是以火药为基础发展起来的。起初，是专供贵族豪富争雄斗奢的消遣品，到了明、清，烟火制作技术有了新的发展，逐渐成为节日的礼品。每逢春节、元宵节以及其它重大活动，都要施放烟火助兴。

我国的烟火名目繁多，花色品种颇杂。其中，菊花型是人们最为喜爱的花型。烟火射入高空后，先是五彩续纷的光剂燃烧，继而是一个个随开随落的降落伞，烟火重叠，夜空锦绣团团，构成各种美丽的图案，成为正月十五元宵节里人们观赏的目标。这种转瞬即逝的大型烟火，造价是很高的。一般县城、乡镇放的烟火，既是隆重的，又是节制的，以达到观赏目的，把节日气氛推向高潮为目标。“火树银花不夜天”就是这种景观的真实写照。

说到放烟火时，还应当提到山西的塔火，这种塔火，既有取暖的作用，又有照明的价值，还有观赏价值，也会在正月十五之夜大显身手。塔火，是用砖、黄土和泥垒成的。一般高一米多一些，有些地方可达到一米五、六，各不相等。直径为五十厘米左右。中为圆状桷，周围留有小孔。“塔火”，装有大块的炭，垒成塔状，然后从底下用柴点燃，让炭块自行燃烧。这样的塔火，可燃烧一晚上。塔火的点燃，随正月十五元宵节的灯展、闹红火、放烟火同步举行。一般在正月十四、十五、十六的夜间点燃。这种塔火，反映了老百姓精神寄托，盼望来年收成好，财源旺盛、家庭人丁兴旺，图个吉祥。

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