硝酸铵炸药.docx

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硝酸铵炸药

硝酸铵炸药

  硝铵炸药紧硝酸铵为其主要成分的粉状爆炸性机械混合物.。

硝酸铵是重要的化学肥料，多数国家具有相当规模的生龙活虎能力，来源丰富，价格低廉。

它可以直接与一些单质炸药和可燃剂制成各种混合炸药，用于工业爆破和军事目的。

硝酸铵混合炸药是使用最早、用量最大的炸药，在两次世界大战中，各参战国几乎都广泛使用了这种炸药，用于装填近射程的炮弹、迫击炮弹以及炸弹等，就是在美国侵战争期间，也大量地使用了硝铵炸药装填通用航弹。

   硝铵炸药具有以下优点：

原料来源极为丰富，成本低廉；组成简单，加工制造方便，利用现有民用生产线能大量制造，或少量变动工艺、设备即能生产；成分配比可适当选择，以适应不同要求，可以做到军民结合、平战结合；安全性好，制造、运输、贮存和使用均安全可靠。

它的最大的缺点是有严重的吸湿性、结块性和缺乏抗水性，这在一定程度上限制了它的应用。

   硝争炸药品种繁多，有不同的分类方法。

按用途可分为工业硝铵炸药和军用硝铵炸药；按组分可分为含有单体炸药的硝铵炸药和不含单体炸药的硝铵炸药；按物理性质可分为抗水硝铵炸药和非抗水硝铵炸药。

工业使用的硝铵炸药通常按照使用场合进行分类，分为岩石硝铵炸药、露天硝酸铵炸药、煤矿硝酸炸药等。

按硝酸炸药的组成可分为：

含可燃物的硝铵炸药，含硝基化合物的硝铵炸药，含金属粉的硝铵炸药，含硝酸脲的炸药以及铵油炸药等。

下面按组成分类分别介绍各配方及其性能和用途。

含可燃物的硝铵炸药

   这类炸药是由硝酸铵、梯恩梯和含碳可燃物为主要成分并具有雷管感度的粉状机械混合物，含碳可燃物有木粉，植物杆、茎、皮和果粉，煤炭粉，燃料油等。

其组分中还含有敏化剂、防结块剂、防潮剂或消焰剂等。

这类炸药的爆炸组分为硝酸铵和梯恩梯，因而也称为铵梯炸药，这类炸药的密度一般为0.95～1.10g/cm3。

爆炸密度大于该值时，起爆感度下降，甚至不能起爆或产生熄爆现象。

该类炸药的爆速为3000～3500m/s。

爆炸威力的大小用调节梯恩梯的含量来控制。

中国使用的铵梯炸药梯恩梯含量：

用于露天爆炸的露天型为3%～10%；用于煤矿井下，有瓦斯、煤尘爆炸危险条件为10%～15%；用于岩石爆破的岩石型为7%～8%。

   铵梯炸药的优点是：

生产工艺简单，产品质量重现性好，起爆感度高，可用雷管起爆，原料丰富，价格低廉。

其缺点是：

由于硝酸铵易吸湿结块，因而不能用于潮湿和有水的环境进行爆炸作业，不利于长期贮存和保管，尤其是在潮湿的季节，生产比较困难，另外，梯恩梯粉尘有毒，因而该炸药品种在国际市场已趋于淘汰。

   铵梯炸药的制造工艺，通常采用轮碾法，即在轮碾机上压混合而制成。

也有的采用气流烘干法，即用气流烘干硝铵和螺旋混药工艺，该法产量大，效率高，但质量不如轮碾法稳定。

岩石硝铵炸药

配方1（2#岩石硝铵炸药）

组分

用量/g

组分

用量/g

硝酸铵

85±1.5

木粉

4±0.5

梯恩梯

11±1.0

防潮剂

微量

制备及说明  先将硝酸铵粗碎后，在轮碾或热气流域（串接凸轮粉碎机）中干燥和细碎，使水分≤0.3%，细度要求90%能通过孔径为0.44mm的筛；木粉用水蒸气间接烘干，或用烟道气直接烘干至水分≤4%，并粉碎至90%能通过0.3mm孔径的筛。

将这种原料按硝酸铵、木粉、TNT和防潮剂的先后顺序加入轮碾机中，加热碾混20min，温度≤70℃；混合均匀的半成品，凉至40℃以下装药后即成为成品。

其水分≤0.3%，密度0.95～1.05g/cm3，爆速3200m/s以上。

本品主要用于无瓦斯和（或）粉尘爆炸危险、无水的中硬岩石的爆破，也可军用。

配方2（3#岩石硝铵炸药）

组分

用量/g

组分

用量/g

硝酸铵

82±1.5

木粉

4±0.5

梯恩梯

14±1.0

说明  其水分≤0.3%，密度0.95～1.0g/cm3，爆速3300m/s。

配方3（2#抗水岩石硝铵炸药）

组分

用量/g

组分

用量/g

硝酸铵

85±1.5

沥青

0.4±0.1

梯恩梯

11±1.0

石蜡

0.4±0.1

木粉

3.2±0.5

制备及说明  硝酸铵、梯恩梯和木粉的处理同2#岩石硝铵炸药；沥青和石蜡在100～130℃的温度下熔化混入上述物料中；药温降至40℃以下装药即成。

其水分≤0.3%，密度0.95～1.0g/cm3，爆速3200m/s。

露天硝铵炸药

配方1（1#露天铵炸药）

组分

用量/g

组分

用量/g

硝酸铵

82±1.5

木粉

8±1.0

梯恩梯

10±1.0

说明 水分≤0.5，密度0.85～1.10g/cm3.

配方2（2#煤矿硝铵炸药）

组分

用量/g

组分

用量/g

硝酸铵

86±2.0

木粉

9±1.0

梯恩梯

5±1.0

说明 爆速成2100m/s。

配方3（3#露天硝铵炸药）

硝酸铵

88±2.0

木粉

9±1.0

梯恩梯

3±0.5

说明 其水分≤0.5，密度0.85～1.10g/cm3。

煤矿安全硝铵炸药

能够在有甲烷和煤为爆炸危险的煤矿中安全使用的硝铵炸药叫做煤矿安全硝铵炸药，俗称安全炸药。

该炸药中含有或包覆有一定量的阻化剂（消焰剂），使用最多的是氯化钠。

配方1（1#煤矿硝铵炸药）

组分

用量/g

组分

用量/g

硝酸铵

68.5

木粉

2±0.5

梯恩梯

15±0.5

氯化钠

15±1.0

说明  其水分≤0.3%，密度0.95～1.10g/cm3,爆速3509m/s。

配方2（2#煤矿硝铵炸药）

组分

用量/g

组分

用量/g

硝酸铵

71±1.5

木粉

2±0.5

梯恩梯

10±0.5

氯化钠

15±1.0

制备及说明 硝酸铵、梯恩梯及木粉的处理同2#岩石铵炸药；氯化钠放在焙烧炉内，以过550～600℃的高温和4～6h焙烧，除去结晶水和杂质，再使其100%通过2.5mm孔径的筛，100%通不过0.5mm孔径的筛；将预处理的各组分，按照硝酸铵、木粉、梯恩梯和氯化钠的先后顺序加入轮加入轮碾机中，加热混合20～30min至均匀，晾药至40℃以下装药即成。

其原料的颗粒细度级配顺序是：

梯恩梯细度≥硝酸铵细芳≥木粉细度≥氯化钠细度。

炸药水分≤0.3%，密度0.95～1.10g/cm3,爆速3600m/s。

配方3（3#煤矿硝铵炸药）

组分

用量/g

组分

用量/g

硝酸铵

67±1.5

木粉

3±0.5

梯恩梯

10±0.5

氯化钠

20±1.0

说明  其水分≤0.3%，密度0.95～1.10g/cm3,爆速3262m/s。

硫矿和石油矿安全硝铵炸药

配方1（1#硫矿安全炸药）

组分

用量/g

组分

用量/g

硝酸铵

52

硝化甘油和硝化乙二醇的混合物

5

梯恩梯

11.5

木粉

1.5

氯化铵

30

说明 其密度0.95～1.10g/cm3,爆速2500～3000m/s。

配方2（2#硫矿安全炸药）

组分

用量/g

组分

用量/g

硝酸铵

44.5

硝化甘油和硝化乙二醇的混合物

5

梯恩梯

9

木粉

1.5

氯化铵

40

说明  其密度1.0～1.1g/cm3,爆速2000～2300m/s。

配方3（1#石油安全炸药）

组分

用量/g

组分

用量/g

硝酸铵

48

硝化甘油和硝化乙二醇的混合物

4

梯恩梯

8

木粉

2.5

氯化钾

37.5

含硝基化合物的硝铵炸药

这类混合炸药是最早在军事上使用的硝铵炸药。

各配方中采用的硝基化合物有梯恩梯、二硝基萘、三硝基萘、二硝基苯、三硝基二甲苯、苦味酸铵、特屈儿、黑索今等。

含梯恩梯的硝铵炸药（阿马托炸药）

由不同比例的TNT与硝酸铵混合，可以组成多种阿马托（Anatol）炸药。

配方1

组分

用量/g

组分

用量/g

硝酸铵

90

梯恩梯

10

说明  该炸药各国均使用，用于装填杀伤弹、迫击炮弹。

配方2

组分

用量/g

组分

用量/g

硝酸铵

80

梯恩梯

20

性能说明  该阿马托炸药是一种硝酸铵中的氧几乎全部被利用的炸药，氧平衡是为1.2%。

它的密度为1.46～1.50g/cm3,爆速5080～5920m/s，其威力要阿马托类炸药中最高，常温下它是一种流散性粉状物质，加热具有塑性，通常采用螺旋装药机装药，曾在二次大战期间与钢性铸铁榴弹配合使用，发挥了得要作用，各国均用于装填航弹、爆破弹、迫击炮弹。

配方3

组分

用量/g

组分

用量/g

硝酸铵

50

梯恩梯

50

说明 该炸药密度1.60g/cm3,爆速5850m/s。

加热时呈半液态，不能浇铸。

各国均使用，用于装填爆破航弹。

含某些芳香族硝基化合物的硝铵炸药

配方1

组分

用量/g

组分

用量/g

硝酸铵

82

三硝基二甲苯

18

配方2

组分

用量/g

组分

用量/g

硝酸铵

80

二硝基苯

20

配方3

组分

用量/g

组分

用量/g

硝酸铵

88

二硝基萘

12

含黑索今的硝铵炸药

配方1（阿马托39）

组分

用量/g

组分

用量/g

三硝基甲苯

50

硝酸铵

40～50

黑索今

5～10

配方2（阿马托39a）

组分

用量/g

组分

用量/g

二硝基甲苯

50

硝酸铵

35

黑索今

15

配方3（阿马托40）

组分

用量/g

组分

用量/g

二硝基甲苯

50

硝酸铵

40

黑索今

10

含金属粉的硝铵炸药

向硝酸铵炸药中加入燃烧时放出大量热能的金属粉，最常用的是铝粉，可以显著提高炸药的爆热和爆炸产物的温度，使威力增加，同时提高感度。

含金属粉的硝铵炸药是高威力混合炸药的重要组成部分。

在第11节高威力混合炸药中已作详细介绍，这里再作些补充。

说明其在工业岩石爆破作业中的使用。

铵梯铝炸药

配方1（2#铵梯铝炸药）

组分

用量/g

组分

用量/g

梯恩梯

12

沥青

0.5

铝粉

7

石蜡

0.5

硝酸铵

80

说明 其密度0.95～1.05g/cm3,爆速4800m/s。

配方2（铵黑梯铝炸药）

组分

用量/g

组分

用量/g

硝酸铵

30

黑索今

15

梯恩梯

50

铝粉

5

配方3

组分

用量/g

组分

用量/g

硝酸铵

80

铝粉

8

梯恩梯

12

铵黑铝炸药

配方（1#铵黑铝，中国）

组分

ω/%

组分

ω/%

硝酸铵

75.5

铝粉

5.0

梯恩梯

8.0

其他

1.5

黑索今

10.0

配方（2#铵黑铝，中国）

组分

ω/%

组分

ω/%

硝酸铵

70.5

铝粉

4.0

梯恩梯

4.0

其他

1.5

黑索今

20.0

铵黑硅炸药

配方

组分

ω/%

组分

ω/%

硝酸铵

70.0

硅铁

9.0

黑索今

20.0

其他

1.0

梯铝炸药

配方（特里托纳尔，美国）

组分

ω/%

组分

ω/%

梯恩梯

60～80

铝粉

20～40

配方（阿留莫托尔，前苏联）

组分

ω/%

组分

ω/%

梯恩梯

80.5

铝粉

15.0

铵铝炸药

配方（AC格拉努尼特）

组分

ω/%

组分

ω/%

硝酸铵

93.0

其他

3.0

铝粉

4.0

含硝铵、敏化剂、铝粉的炸药

配方

组分

用量/g

组分

用量/g

二硝基甲苯（敏化剂）

4.66

硝酸铵（磨细到无未消失还球存在）

86.06

二甲基酰胺

3.47

铝粉（30目）

5.53

制备及说明  按上述配方用量，在室温下将二硝基甲苯溶于二甲基甲酰胺中，然后与硝酸铵密切混合，再将铝粉加入，继续混合，直到铝粉均匀地分散在混合物中，制得一种硝酸铵炸药。

爆炸试验表明，该炸药对6号雷管敏感的。

长期存放，其性能不变。

含硝铵、沉淀盐、铝粉的炸药

配方

组分

用量/g

组分

用量/g

硝酸铵

65

水

2.5

硝酸钠

4

甘露糖醇

0.25

甲酰胺

2.5

泡状稳定剂（N-十二烷基-β-亚氨基二丙醇纳盐）

0.25

铝粉（雾化，其中72%为+325目，28%为-325目）

25

增稠剂

1.2

制备及说明按上述配方用量，将硝酸钠、20g硝酸铵、甲酰胺、水和甘露醇加入装有蒸汽夹套的叶轮混合机中，加热到92℃，再加入25g碾碎的炸药级硝酸铵颗粒（其中53%为+100目，47%为-100目）开动混合机36r/min的转速使药料混合，将混合物加热到93～98℃，药料成为碾碎的硝酸盐在溶液中稀浆液。

再向浆液中加入铝粉，在转速18r/min下搅拌，增加转速1倍财搅拌1min，打碎混合物中的团块。

药料保持在93～98℃，再在12r/min的搅拌下，加入20g附加的碎硝酸铵。

在93℃下继续混合，直到药料软化成稠的均匀的浆液，停止加热，在12r/min搅拌下加入30s。

在18r/min转速搅拌下加入增稠剂（0.2g古尔胶，0.2g部分交联的古尔胶分散在0.8g乙二醇中），混合30s。

然后将浆液在24r/min下进行混合，使胶进行水合，保持信由泡状稳定剂夹进来的气泡。

最后的浆液保持在91℃。

在容器中装满浆液，冷却，使足量的溶解的盐从溶液中沉淀出来。

固化成固体。

固化温度约71℃。

该炸药是在足够量热水溶液存在的情况下，各成分混合在一起而制成的，本法制的炸药称为浇铸混合药。

含硝铵、胶乳、铝粉的炸药

配方

组分

用量/g

组分

用量/g

镁-铝合金粉（质量比50：

50，粒度为-20～+325目）

1053

硝酸铵（磨细碎）

753+75

氧化镁

210

燃烧剂溶液

982

含50%固体的胶乳②

80

①燃烧剂溶液组分

用量/g

①燃烧剂溶液组分

用量/g

硝酸铵

50

甜菜糖

30

水

21

②胶乳组分

用量/g

②胶乳组分

用量/g

乙烯叉氯

75

丙烯酸乙酯

3

氯乙烯

25

甲基丙烯酸甲酯

2

制备及说明 按上述配方用量，将镁-铝合金粉加到混合器中。

向金属粉中加入燃烧剂溶液。

然后边搅拌边向混合物中加入75g磨得细碎的硝酸铵。

再将氧化镁彻底混合进去，然后加入附加的753g磨得细碎的硝酸铵，最后，将含50%固体的胶乳同其他成分彻底混合。

将混合物浇到模子中，固化成硬的固体，制得一种硝酸铵炸药。

本配方中加入少量但是有效的高分子有机胶乳，能增加炸药的强度，使药料固化，含氯的高分子胶乳，还增加了炸药的感度。

含硝铵、甲醛、铝粉的炸药

配方1

组分

用量/g

组分

用量/g

硫脲

10

铝粉

2.5

硝酸钠

10

甲醛水溶液（37%）

10

硝酸铵

30

空心玻璃球

足量

制备及说明 按上述配方用量，将前5种组分混合，制取初始浆液，再将足量的空心玻璃球加到初始浆液中，使配方密度为1.17g/cm3。

静置，药料固化成硬的药块。

取189g该炸药样品，在环境温度约23℃下，用37.8g高密度传爆药传爆，该炸药完全爆炸。

配方2

组分

用量/g

组分

用量/g

硫脲

10

硝酸铵

80

组分37%甲醛水溶液

10

铝粉

10

含硝酸脲的代用混合炸药

尿素是近数十年来发展起来的高效化肥，目前已成为生产量最大的化肥品种。

尿素与稀硝酸进行中各反应即得硝酸脲。

据研究，硝酸脲能基本满足军用炸药的要求，硝酸脲及其混合物会成为末来又一代用炸药，尤其是军用代用炸药。

配方1

组分

ω/%

组分

ω/%

硝酸脲

90

梯恩梯

10

说明 其密度1.00g/cm3,爆速4300m/s，撞击感度0%～4%

配方2

组分

ω/%

组分

ω/%

硝酸脲

60

梯恩梯

40

说明 其密度1.50g/cm3,爆速5300m/s，撞击感度0%～8%

配方3

组分

ω/%

组分

ω/%

硝酸脲

50

梯恩梯

50

说明  其密度1.60g/cm3,爆速6200m/s。

铵油炸药

铵油炸药是硝酸铵和燃料油的简单混合物炸药，也称硝酸铵-燃料油炸药。

粒状铵油炸药，其多孔粒状硝酸铵和燃料油配比为94.5:

5.5，此配比反应完全，放热量大。

粉状铵油炸药是在配方中加入木粉，其配比为硝酸铵92%、燃料油4%、木粉4%、露天铵油炸药则是由92%硝酸铵、3%柴油和5%木粉组成的，若选取用多孔粒状硝酸铵，制出的产吕则为多孔粒状铵油炸药，利用其孔径的毛细管作用将燃料油吸附住。

通常有效孔隙率为0.07cm2/g时，可吸收约6%的燃料油，产品的装药密度一般为0.80～0.85g/cm3。

大直径条件下的爆速为4300～4500m/s。

铵油炸药原料来源丰富，成本低廉，制造容易，操作安全，使用方便。

一经发明，其研制和应用极为活跃，很快就占领了工业炸药的主要市场，在采矿、采石和开采食盐方面大量使用铵油炸药代替低拿买特炸药，甚至反硝酸铵和燃料油同时装入钻孔机中使用。

它的主要缺点是易吸潮而被水纯化，对火敏感，易产生静电，装填密度较低，爆破力小，将表面活性剂加入铵油炸药中，效果较好。

铵油炸药的生产通常采用喷混法，即将燃料油由喷嘴喷出与硝酸铵颗粒混合。

现多采用混装车法，在爆炸工程现场边混制边用压缩空气通过软管将药剂以散装方式注入炮眼中，这种方法的使用促进了露天爆破工程的现代化。

如果在铵油炸药中再加入18%以下的铝粉，其爆破威力会大大提高，当前，铵油炸药已成为露天大直径炮孔爆破中最重要的爆破炸药。

粉状铵油炸药

配方

组分

用量/g

组分

用量/g

硝酸铵

94.0±1.0

轻柴油

6.0±0.5

制备 先将硝酸铵粉和干燥，使90%颗粒通过0.44mm孔径的筛，水分≤0.5%；在混拌机中将硝酸铵和柴油混合10～20min；再经静置0.5～2h后即可使用。

混合时，物料及环境温度不可超过柴油的闪点，一般为20～40℃。

说明  该炸药价格便宜，加工方便，适用于无水环境露天大爆破。

粉状铵木油炸药

配方1

组分

用量/g

组分

用量/g

硝酸铵

92±1.5

柴油

4.0±0.5

木粉

4.0±0.5

制备 先将硝酸铵粉碎、干燥至90%通过0.44mm孔径的筛，水分≤0.3%；木粉经干燥、细碎到90%通过0.44mm孔径的筛，水分≤4%；按照硝酸铵、木粉和柴油的先后顺序，在轮碾机中混合20min即成。

说明  本炸药适用于无水场合的露天大爆破。

配方2（4#露天硝铵炸药）

组分

用量/g

组分

用量/g

硝酸铵

91±2.0

柴油

3±0.3

木粉

6±1.0

说明 其密度0.85～1.10g/cm3。

多孔粒状铵油炸药

配方1（M）

组分

用量/g

组分

用量/g

多孔粒状硝酸铵

94.5±1.5

柴油

5.5±0.5

制备及说明  先将硝酸铵浓溶液在表面活性剂作用下，喷雾造粒，在此过程中经晶形变化而制得多孔粒状硝酸铵；然后用混凝土搅拌机类的设备在室温进进行混制；静置0.5～2h后，即可使用。

其密度0.9g/cm3,爆速2500～3600m/s。

该炸药适用于无水环境露天大爆破。

新型无梯炸药（高性能铵木油炸药）

组分

用量/g

组分

用量/g

轻质多孔改性硝酸铵

92.0±1.5

复合油相材料

4.0±0.5

木粉

4.0±0.5

表面活性剂（外加）

0.15～0.20

制备 先将硝酸铵浓溶液（90%）在阳离子型表面活性剂作用下，强制快速析晶，得到膨松、多孔、片状的脆性硝酸铵，然后用粉碎机粉碎至90%通过0.22mm孔径的筛；木粉经干燥和粉碎至90%通过0.44mm孔径的筛，水分≤4%；将柴油、石蜡、软蜡及表面活性剂等油相材料加热熔混，配制成复合燃料油；再按硝酸铵、木粉、复合燃料油的顺序加入轮碾机中混合20min至均匀；凉药至40℃以下，装药即成。

说明  本炸药采用敏感的改性硝酸铵作氧化剂，爆炸性能大为提高，可直接替代2#岩石粉状铵梯炸药用于呼种无瓦斯、无矿尘爆炸危险的无水爆破工程。

无毒、无污染、成本低，是一种很有发展前途的新型工业炸药。

注意事项 采用防水包装，经防吸湿和结块。

铵铝油炸药

配方1（AC-8）

组分

用量/g

组分

用量/g

粒状硝酸铵

89±1.5

燃料油

3±0.5

铝粉

8±1.0

说明 其密度0.87～0.92g/cm3,爆速成3000～3600m/s。

配方2（AC-4）

组分

用量/g

组分

用量/g

粒状硝酸铵

91.8±1.5

燃料油

4.2±0.5

铝粉

4.0±0.5

说明 其密度0.8～0.85g/cm3,爆速成2600～3200m/s。

活化球铵油炸药

配方

组分

用量/g

组分

用量/g

硝酸铵球（工业级，初始水分0.1%）

100

二甲苯（工业级）

40

水

5

硝基甲烷（敏化剂）

185

制备及性能 按上述配方用量，将硝铵球放在烧杯中，加入5g水（相当硝酸铵得的0.5%），彻底混合，混合过的物料放在烘箱中，加热到80℃，在此温保持约30min，直到硝酸铵的水分干燥到低于0.2%。

然后取出硝酸铵球，冷却至室温，硝酸铵球得到活化，硝酸铵初始密度0.89g/cm3,处理后0.73g/cm3,颗粒也更细了，称量处理过的硝酸铵约1000g，与二甲苯和硝基甲烷进行混合，硝酸铵自行湿润，即由于毛细管作用和它的吸附性，使液体渗透到整个球内，不经搅混，就能完全把球润湿。

活化前的硝酸铵球的吸油率为10%，活化后为人20%，将炸药制在民药柱，用6号雷管连接1min导火线，再拌入药柱中，入在圆石上，点燃吉管，药柱爆炸，具有相当大的威力。

球形铵油炸药

配方

组分

用量/g

组分

用量/g

球形铵油①

500

水

30

①

组分

ω/%

组分

ω/%

燃料油（柴油值为2）

6

硝酸铵（低密度肥料级）

94

制备及说明  按上述配方用量，将球形铵油在室温下，放入聚乙烯袋中与水混合，进行水化和活化处理。

在混合过程中，球形结构部分地失掉，直到球软化到可在指间压碎，球形硝酸铵变成细碎的固休。

熟化后，在10d内，混合物外观无显著变化，油相和硝酸铵水相不分离，末见结块。

所制成的改进的以铵油为基的炸药，其密度较球形铵油要大。

当把这些炸药装入柔性的、不透水药包中时，特