在起爆药发展过程中,雷汞的发明是历史上第一种现代起爆药。1864年诺贝尔把雷汞装入铜管中,制造出第一个雷汞雷管用于工程,开创了起爆药新领域。同时伴随产生了一批以雷汞为主要成分的击发药配方,导致了各种类型火帽、雷管的诞生。雷汞的发明促进了以机械能为激发源的第一代火工品的诞生与发展。改进了枪械的发火可靠性,提高了枪械的射速,为近代枪炮的发展做出了重大贡献。直到20世纪初,雷汞实际上是火帽、雷管装填的唯一类型的装药。20世纪中叶被现代起爆药所取代。
叠氮化铅起爆药的发明,对火工品的发展具有划时代的意义。由于叠氮化铅具有爆轰成长期极短、起爆能力大、受热直接快速分解引爆以及良好的安定性等性能特点,人们实际是以叠氮化铅作为典型化合物,定义了起爆药的所有特性。历史上有了叠氮化铅,特别是有了可控自爆危险的羧甲基纤维素叠氮化铅,才产生了体积小、威力大的小型复式雷管。为传爆序列的小型化创造了条件。叠氮化铅的发明导致和推动了以电能为激发源,通过电热转换方式发火的第二代火工品的诞生与发展。典型的叠氮化铅品种有糊精叠氮化铅、羧甲基纤维素叠氮化铅、粉末叠氮化铅、导电叠氮化铅、结晶(无添加剂)叠氮化铅等。用于装配电热桥丝式、桥带式、桥膜式雷管以及针刺雷管火焰雷管等众多火工品。
三硝基间苯二酚铅、四氮烯及其DDNP的发明是起爆药发展过程中的重大技术改进。三硝基间苯二酚铅是起爆药品种中火焰感度最敏感的药剂,四氮烯具有敏感的针刺感度。在无腐蚀性击发药研究过程中,第一步是取代雷汞,称之为无雷汞击发药;第二步是同时取代雷汞和氯酸钾,称之为无雷汞无氯酸钾击发药(NCNM击发药),即无腐蚀性击发药。1920~1930年,苏联、德国和美国都相继开始正式生产和使用斯蒂酚酸铅、四氮烯,为研究无腐蚀击发药提供了关键性的技术途径,促进了无腐蚀无雷汞击发药的广泛应用。例如德国Sinoxyd,美国FA-959,FA-956,PA-101,NOL-60,NOL-130等,均是以斯蒂酚酸铅、四氮烯及其硝酸钡和硫化锑为主要成分的无锈蚀击发药或针刺药。而DDNP的发明,代替了雷汞并在工程雷管中获得了广泛的应用,使工程爆破更加安全,更加环保。
起爆药与猛炸药都具有燃烧转爆轰的特征。二者虽无本质上的不同,但在转变程度上表现出显著的差异。在正常使用条件下,起爆药的燃烧转爆轰是由点火(热)引起的,一经点火不会出现熄灭,并迅速由燃烧转变成爆轰。而猛炸药的燃烧转爆轰是由冲击波引起的。即猛炸药经点火燃烧不仅需要“长的”燃烧时间,有时还会因散热出现熄火。上述显著的点火特性,表现出起爆药与猛炸药燃烧转爆轰在程度上的差异。通常起爆药的爆速比猛炸药低,一般在2000~5000米/秒,而猛炸药的爆速在7000~9000米/秒,但起爆药的燃烧转爆轰的时间在微秒或纳秒量级,而猛炸药则需要更长的时间。例如叠氮化铅在微米(μm)的距离中完成燃烧转爆轰,而同样条件下比较敏感的泰安炸药,则需要毫米(mm)距离。因此,燃烧转爆轰的能力是鉴别和评定能否用作起爆药的示性参数。在一定条件下,爆轰转变速度越快,起爆药的起爆性能越好,用于起爆猛炸药的效能更高。但是,也会因偶然的“点火”就引起迅速的爆燃转爆轰,给生产、使用和勤务处理的安全性提出更高的要求。
起爆药按组分分为单质起爆药、混合起爆药和配合物起爆药三种。
单质起爆药含有特征爆炸基团的单一化合物,如以二硝基重氮酚(C6H2N4O5,DDNP)为代表的重氮化物类起爆药、以叠氮化铅[Pb(N3)2]为代表的叠氮化物类起爆药、以四氮烯(C2H8N10O,又称特屈拉辛)为代表的长链或四唑多氮化物类起爆药、以2,4,6-三硝基间苯二酚铅(又称斯蒂芬酸铅)为代表的硝基酚的重金属盐类起爆药和以雷汞为代表的雷酸盐类起爆药等都是常用的起爆药。
混合起爆药是由两种以上的单质起爆药或起爆药与可燃剂、氧化剂等组分经混合组成。通过配方的设计与调节,使其各组分相互取长补短,以便获得更好的综合起爆性能。如击发药、针刺药、点火药等。
配合物起爆药是新发展的一类安全钝感型起爆药,如以Co、Ni、Cd、Cu、Fe等金属中心离子与氨、肼或胺,在高氯酸的作用下,生成配位化合物起爆药。如高氯酸•五氨•2-(5-氰基四唑)合钴(Ⅲ)(简称CP)、高氯酸•三碳酰肼合镉(Ⅱ)(简称NCP)、高氯酸•四氨•双(5-硝基四唑)合钴(Ⅲ)(简称BNCP)等。
其他新型起爆药有高能量密度材料苯并三呋咱氮氧化物(BTF)、无重金属环保型起爆药二硝基苯并氧化呋咱钾(KTNTP)、六氨基六叠氮环四膦嗪等。