火药是我国四大发明之一。火药用于军事在我国也是较早的。嘉靖至万历年间，随着火器的发展，火药制作也取得了前所未有的成就，达到成熟的程度。主要表现在如下几个方面：
一、科学灵活的多种火药配方
嘉靖至万历年间，火药配方已达到了成熟的阶段，《武编》、《纪效新书》、《神器谱》、《兵录》以及天启元年成书的《武备志》记载了这些火药配方。大体可分两大类，由硝、硫、炭构成的纯火药配方和夹带其他成分的毒火、神火等火药配方。
（一）纯火药配方
由硝、硫、炭或缺某种成分、或增加一二种其他成分构成的纯火药配方，按其使用性能可分为4大类：抛射性火器所用的火药，我们称其为抛射性火药；爆炸性火器用的火药，我们称其为爆炸性火药；燃烧性火器（包括发火药和火线火药）用的火药，我们称其为燃烧性火药；还有一种文献没有明确指出它是何种火器用的（实际多为抛射性的）我们称其为一般火药。
为了具体分析这些火药配方，我们将上述这5种兵书所列的火药配方，列表如下，但需说明几点：
1、唐顺之(1507～1560)所辑的《武编》卷五《火》字条下记载的火药配方颇多。它所反映的至迟是嘉靖三十九年(15 60年)以前的配方。这些配方有泛指（即一般火药配方），有专指（即某种火器的配方），有的硝、硫、炭含量明确，有的只列三个数字，不知每个数字是指的哪种火药成分，因此这里只列较明确的配方。
2、何汝宾所撰《兵录》一书，所载的火药配方颇多。该书最早可能成书于万历三十二年（1604年），但天启，甚至崇祯年间又有补充，所以西洋大炮的药方也有。这里因分析嘉靖至万历年间的药方，故不录。
3、有些药方除硝、硫、炭外，还加有一种或几种其他成分，本表不录；有些则少一种成分，本表存录。
4、几种书的记载有重复的只列其最早的，后出的不录，特别是《武备志》所载的药方，《兵录》中大都有了，这里只用《兵录》的。
5、兵书中所列火药成分的量有的用相对数如黄居硝的几分之几，有的用斤、两、钱、分，为计算方便都换算成“两”。
成分 硝
硫
炭
分
备 注
含量 % 含量 % 含量 % 类
武
编
五
行火药
炸药
铳炮药
古火球
子劣火药
火箭药
火球
荔枝炮
一母十
四子炮
桶药线
桶火药
药 线 30
10
10
10
16
16
16
16
16
4
16
4 81.1
63.3
83.3
66.7
61.6
75.2
78.8
66.6
69.0
64.3
75.2
75. 2 1
3.3
1
5
5
0.48
4
4
3.2
1.2 02
1. 12
0. 12 2.7
20.9
8.3
33.3
19.2
2.2
19.7
16.7
13.8
16.4
5.3
6
2.5
1
5
4.8
0.3
4
4
1.2
4.15 15
1.2 16.2
15.8
8.4
19.2
22.6
1.5
16.7
17.2
19.3
19.5
22. 6 抛射
爆炸
抛射
爆炸
一般
抛射
爆炸
爆炸
爆炸
燃烧
燃烧
燃烧
不详暂分
为一般类
纪效
新书 十五
鸟铳药
1
75.8
0. 14
10.6
0. 18
13.6
抛射
硝 硫 炭 分
含量
%
含量
%
含量
%
类 备 注
神
器
谱 鸟铳方
（南方）
鸟铳方
（北方）
发火药 10
10
10 80. 6
83. 3
84. 。 。．7
0.5
0.3 5.7
4.2
2.5 1.7
1.5
1.6 13. 7
12. 5
13. 5 抛射
抛射
燃烧
鸟铳引线 10 93.5 0.4 3.7 0.3 2.8 燃烧
兵
十
一 火药方
火药又方
爆火药
起火药
日起火药
夜起火药
喷火药 80
10
4
1
l
4
2 71- 4
83. 3
91. 3
73. 0
52. 6
76. 2
76. 9 16
0. 5
0. 3
0. 02
0. 25
0. 25 14. 3
4. 2
6. 9
1. 5
4. 8
9. 6 16
1, 5
0. 08
0. 35
0. 9
1
0. 35 14. 3
12. 5
1. 8
25. 5
47. 4
19. 。
13. 5 一般
一般
爆炸
燃烧
燃烧
燃烧
抛射
细砂0. 75
录
十
二
满天喷筒
喷药
发药
火罐喷药
炮仗火药
神机箭药
钉篷箭药
钉篷箭又药
大一窝蜂药
大一窝
蜂又方
大火笼喷药
明火珠药方
喷药
火弹送
弹子药
火砖飞鼠药 14. 3
4. 5
11. 5
1
40
1.9
1
23
15.5
1
10
16
71. 5
75. 。
71. 9
66. 7
71. 9
76.0
76.3
75.6
75. 5
71.9
64.6
71.4
74.6
70.8
0. 68
0.3
3.6
0.47 02
0.025
6.9
0.8
1.8
11. 3
20. 。
6.5
0.8
0.8
1.9
1.9
28. 8
6.0
8.0 5. 7
0. 82
4. 5
0, 2
12
0. 58
0.3
5.
9
1.6
0.4
2.6
48
28. 5
13. 7
28. 1
13. 3
21.6
23.2
22.9
22.5
22.6
28.1
6.6
28.6
0.
21.2 抛射
燃烧
燃烧
爆炸
抛射
抛射
抛射
抛射
抛射
抛射
爆炸
抛射
抛射
燃烧
硝 硫 炭 分
含量
%
含量
%
含量
%
类 备 注
兵录 十二 飞燕火药 10 68.5 1.8 12.3 2.8 19.2 燃烧
武
备
志 二
九
铅铳火药
40
75.7
6
11.4
6.8
12.9
抛射
火药各种成分在火
药中的幅度(%)
93.5～52.6
0.8～33.3
1.5～28.6
上表共列火药方40种。其中一般性火药3种，抛射性火药17种，爆炸性火药8种，燃烧性火药12种。这个分类不一定很准确，如一般性火药的三种，有一种（子劣火药）是难以确定暂放此类的，其他2种可属于抛射性火药，因为“火药又方”和“鸟铳方（北方）"的比例是完全一致的。另《武编》中“火箭药”和“药线”药方完全一致，一个分在抛射类，一个分在燃烧类。但大体可看出各类火药的比例成分。其次，这40种火药方只是一部分，但从中亦可见中国火药配方的繁多。
为了进一步分析中国黑色火药基本配方比例以及抛射火药与爆炸性火药（共25种）的用药情况，再分别对硝、硫、炭进行一下比较分析。
各种火药所含硝、硫、炭比侧
一般火药 抛射性火药 爆炸性火药 燃烧性火药
硝 83.3～61.6 83.3～71.9 91.3～66.3 93.5～52.6
硫 4. 2～19.2 0. 8～11.4 6.9～33.3 1. 5～16.4
炭 12. 5～19,2 3. 9～28.6 1. 5-17.2 2. 8-47.1
抛射性和爆炸性火药所含硝、硫、炭比较
60～69 70～4 75～79 80～84 85～89 90以上
硝
抛射性
5 8 4
爆炸性 6 1 1
4以下4. 1--9.9 10-14 15—19.9 20-30 30以上
硫
抛射性
9 6 2
爆炸性 1 1 2 3 1
4以下 5 9 10～14 15～19. 9 20 30
炭
抛射性
1 5 2 9
爆炸性 3 1 1 3
从以上各表中可以看出：
第一，中国黑色火药配方比较灵活，各种成分在火药中的比例变化幅度较大。黑色火药的标准配方硝占75%，硫占10%，炭占15%，其幅度一般为硝60～78%，硫18～10%，炭20～12%。①中国火药有的相当接近标准配方，如鸟铳、发药药方，相当多的药方是在标准的幅度之内，但也有不少配方大大超过这个幅度。这反映了中国火药的灵活多样性。这种灵活多样性是由于中国火器的多样性和幅员辽阔气候多样性造成的。既符合基本的配方又灵活多样是中国火药的一个特点。
第二，爆炸性火药和抛射性火药有明显的区别。爆炸性火药硝的成分下降，含硝69%以下的配方竟占75%，而抛射性火药含
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①参见严演存《火药》，商务印书馆，民国三十年一月版，第18页。
硝69%以下的则没有，硫的成分则有明显增加，含硫15%以上的占75%，而抛射性火药含硫15%以上的也没有。这同世界其他国家的黑色火药是相同的。如英国猎用黑药硝75%，硫10%，炭15%，而爆破用的普通黑药硝62%，硫20%，炭18%;法国猎用黑药硝78%，硫10%，炭12%，而爆破用黑药硝含40%，硫含30%，炭30%。①这同硝、硫的药性有关，是符合科学的。
（二）含有其他成分的火药配方
在火药当中加入其他成分，使其具有特殊的性能，这是中国火药配方的又一特点。嘉靖至万历年间，这方面也得到了发展。《武编》中已经列了某些药方，如神烟方、神火方等，而到了万历年间已达到了成熟阶段，这从《兵录》和《武备志)中可以看出。
1、列出了制造这种特殊性火药的各种成分。其主要成分有硝、硫、炭（葫芦灰、箬灰、柳灰、杉灰、桦树皮灰、麻秸灰）、石黄和雄黄。从药有桃花砒、玛瑙砒等60种。这些从药有的主烧，有的主烂，有的有毒，有的能断肠等等。根据不同用途，将主药配以不同的从药，就制成了各种有毒的火药。但如何配伍和锻炼都有一定的绝窍，要严格执行，“差之毫厘，谬以千里”②。
2、列出了这些火药的具体配方，指出了具体性能。
神火药是配以石黄、雌黄、雄黄、黑信、芦花等制成的。能发光、吐雾、喷烟、烧衣甲，用来偷营劫寨、冲锋破敌。
毒火药是配以黑砒、巴霜等制成的。敌人闻到此气皆倒，同时皮肤被烧伤，用来破阵。
烈火药是配以银杏、松香等制成的。主要功能是烧人、烧马、烧营、烧粮，用来偷营劫寨。
飞火药是芦花拌桐油，更配以松香、豆黄等制成，能烧人衣甲，钻人眼，满面肌肤烂作疮，用来冲阵劫寨。
法火药是由各种姜、皂、蓼等配制而成的法火药，毒性很大，
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①李润田译：《火药学》，正中书局，民国三十一年六月版，第91页。
②《兵录》卷十一，《武备志》卷一百十九。
能“迷人鼻窍，瞎人睛眩”①，使入迷目不见，寸步难行，只有束手就擒。
还有令人眼瞎吐血的无敌毒龙神火药，碰着皮肉立烂、见血封喉的烟火药，烟焰蔽天的逆风火药，把飞火、毒火、神火三种合在一起的三火合一药等等。《武备志》把每种火药的制作方法、功能都已编成歌，便于记忆，《兵录》则列出了各种药所用的量，说明这些药方已是流传较久的成熟的药方。
这些火药实际相当于现代的化学武器，包含有各种毒剂、毒气、毒烟、毒雾，还有的起燃烧等作用。它们与现代化学武器不同的是，构成这些药的成分有不少是有机物。另外，这些药绝对不是纸上谈兵。万历二十一年（1593年）正月，在援朝抗倭战争中，经略宋应昌就提出使用毒火、神火等药攻打平壤。后来虽未见李如松使用，但它说明这些火药已进入实用阶段。
有矛必有盾。在研制毒火药的同时，明人也研制了解毒药。《兵录》和《武备志》中记载了解神火、神烟、神沙、神水以及毒箭等的解毒药。宋应昌在提出用毒火等攻打平壤的同时，也提出自己军队的战士先服解毒药，以免攻入平壤后受毒。
诸多火药和毒药配方表明嘉靖至万历年间火药制作技术的发达，也表明了当时人们对火药性能有了相当的理性认识。
二、精细的火药制作技术
嘉靖至万历年间，火药的制作技术，在长期实践的基础上，更加精细，趋于成熟。
（一）精细地选取原料
火药所用的硝、硫、炭要求纯净，因此就有个提炼和选取问题。上述兵书对如何提炼、选取都有论述。如制硝工艺大体可分两个流程：煎熬和沉淀。用锅加水，将硝放入锅内，煎熬3次，加
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①《兵录》卷十一，《武备志》卷一百十九。
小灰水，使盐碱同硝分离，然后倒入瓷瓮中，经过一二天沉淀使盐碱浮于上面，泥末沉底。倒去盐碱，刮去泥底，就可以得到较纯净的硝。《武编》记载了一种用瓦乌盆过滤的办法，将带杂质的硝百斤，过滤剩30斤，可做药线用。
硫的提炼大体也是煎熬和沉淀两个工艺流程。锅里放水五六碗，烧开，放入三四十斤硫，开后倒瓷盆内，使其澄清，用上面的部分，剩下的部分再入锅煎、澄清。
烧炭早已有之，烧制工艺已较好，当时人的成就主要在对各种炭的性能认识和运用方面。从长期的实践经验中，人们认识到，“杉灰为紧药，轻煤为慢药，柳枝灰、茄楷灰最轻而易引火，瓢灰、蜂窠灰则又轻矣”①。当时配制火药中，用了多种炭，如柳炭、杉炭、箬炭、桦炭、麻秸炭、瓢炭、茄炭、骨炭等等。有的在一种火药配方中就用二三种炭。这说明当时人们对不同原料烧制的炭的特性，有了明确的认识。
（二）完善的制药技术
精选各种原料是制出好药的前提。在有好原料的情况下，制药有如下几个工艺流程：
1、配料。按着火药配方称出硝、硫、炭的分额。
2、初研和混合。有2种方法：一是《纪效新书》所载，将3种料分别研成细末，然后混合；一是《武编》所载，先研硫，成面后下硝，再研，然后把炭投入热水中，再投入混合的硝、硫内，使硝、硫、炭混合起来。应该说这2种初研和混合的办法都是可行的，可能《纪效新书》所载的办法更好一些。因为3位料混合一起，稍处理不当就有爆炸的危险。
3、细研。这是一个关键性的工艺流程。《武编》讲，三者混合后，碾成块状，晒干，再碾到极细，愈细愈好。《纪效新书》的记载最为详细。将研成细末的硝、硫、炭按比例混合一起后，放在木臼中，加水2碗，用木杵舂。一臼要舂上万次，若舂干还要
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①唐顺之《武编》前集卷五《火》，茅元仪《武备志)卷一百十九。
加水，直到舂极细为止。用木臼、木杵、加水的目的都是为了防止其燃烧、爆炸。而舂本身有两个作用，一是使3位料均匀地混合在一起，一是研细，加大火药的密度。就是到了近代制造黑色火药，同样要有这个工艺流程，不过不是用手工而是用机器罢了。戚继光说：“此药之妙只多舂数万杵也。”①《武备志》中对细研这一工艺也十分注意。它说：把“硝、黄、灰共七斤，分作三槽，定碾五千八百遭出槽。每药三斤用好烧酒一斤，成泥，仍下槽内再碾百遭”②。经过细研这一工艺流程，火药基本就制成了。
4．检验质量。把已制成的火药称出2钱，放在手心中点燃，如手心不感到热，就合格，如手心感到热，或燃后留下黑星白点，就不是好药，还要重加水春或碾，直到合格为止。
5．制成颗粒状。舂或碾就的火药在半干的情况下，取出晒干，打成黄米大或绿豆大的颗粒，备用。
嘉靖至万历年间，从选取原料到制成颗粒状成品这套制药技术，可以说已达到成熟阶段。之所以说它成熟主要有两个标志：一是能制出较高质量的火药，如《武备志》中讲的“常药用一斤，此药止用半斤”③；一是确立了完善的制药工艺，近代机制黑色火药，大体也只是这样几个工艺流程，因此可以说它是近代机制火药的雏形。
三、火药理论的深化
经过多年的实践，人们对火药的认识逐步深化，到嘉靖年间，已基本形成理论体系，这主要表现在《武编》一书中。该书对构成火药的硝、硫、炭三者的关系有了形象的叙述④，认为硝、硫、
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①戚继光：《纪效新书》（十八卷本）卷十五《布城诸器图说》。
②③茅元仪：《武备志》卷一百十九。
④《武编》卷五《火》。后来茅元仪在《武备志》卷一百十九中也辑录了此文，称《火药赋》。
炭是一君二臣的关系，即硝为君，硫、炭为臣。“臣轻君重，药品斯匀。”①这就是说，在火药三种成分中，硝起主导作用，配制火药，一定要君重臣轻。这一认识是符合科学的。因为火药的力量就在于它爆发后产生大量的气体，而这主要来源于硝(KN03)，且硝在火药中所占的分量最大。虽然硝是主要的，但硝和硫“本相须以有为”；虽然硝和硫都是猛烈的，但“亦藉飞灰而匹配”。硝虽然起主导作用，但它离不开硫和炭。必须以硝为主，三者配合起来，才能构成火药。
其次，该书还对硝、硫、炭三者在火药中的作用进行了叙述。它认为“硝性竖而硫性横，亦并行而不悖”。这就是说，人们认识到硝具有直射性，而硫具有横爆性。两者同时使用并不相矛盾。对炭和硫的关系，该书认为，“灰则武而硫则文，剽疾则武收殊绩，猛炸则文策奇勋。虽文武之二途，同输力于主君，世直道而番右武，时横行而乃尚文。”又说：“弃武用文，势既偏而力弱，堪成白火之用；弃文用武，事虽济而力穷，乃在喷火之科。”“剽疾”用炭，“猛炸”用硫，二者作用有所侧重，但都是需要的，离开任何一种都使火药“力弱”、“力穷”。但去掉其中一种，也有它的特殊用途。
万历年间，何汝宾在《兵录》中，利用这种君臣比喻的理论，解释了火攻毒药的配方。“硝、硫为之君，木灰为之臣，诸毒药为之佐，诸气药为之使。”在这里硫上升到君的地位，即它和硝在这种火药中同起主导地位。这是有一定道理的。因为这类火药，基本都是爆炸性火药，“硫性横”，所以它的地位就提高了。
这些理论是从实践中来的，尽管它是朴素的，古典的，同样对实践有指导意义。根据硝为君的理论，在火药配方中，硝总是量最大的，一般在60～80%，有的高达90%。根据“硝性竖而硫性横”的理论，所以在配制爆炸性的火药时，其硫的含量高于抛
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①《武编》卷五《火》。后来茅元仪在《武备志》卷一百十九中也辑录了此文，称《火药赋》。
射性火药，就是近代配制的黑色火药也是如此，说明了这一理论的科学性。同样何汝宾所述的理论对人们配制出各种毒火药也有着指导作用。中国火药的纷繁复杂，正是基于人们对火药各种成分特性的认识和运用。这在当时的世界上也是先进的。
