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GJB 5891.20-2006火工品藥劑試驗方法
第20部分:起爆藥爆發點測定 5s延滯期法
1 范圍
本部分規定了測定起爆藥爆發點的儀器、設備和材料、試驗準備、環境要求、試驗步驟、結果處理及注意事項。
本部分適用于起爆藥5s延滯期爆發點的測定。
2 原理
在一定試驗條件下,對定量被測起爆藥進行加熱,經過一定的延滯期后,起爆藥發生爆炸,測定起爆藥發生爆炸時介質的溫度,作為其爆發點;本方法采用5s延滯期時介質溫度作為起爆藥的爆發點。
火工品藥劑的爆發延滯期τ與爆發溫度T服從關系見公式(1)、公式(2):
式中:
τ——爆發延滯期的數值,單位為秒(s);
C——與被測起爆藥組分有關的常數;
E——被測起爆藥的表觀活化能的數值,單位為焦耳每摩爾(J/mol);
R——摩爾氣體常數,8.314J/(mol·K);
T——爆發溫度的數值,單位為絕對溫度(K)。
3 儀器、設備和材料
試驗用儀器、設備和材料應符合以下要求:
a) 伍德合金浴:用電阻絲加熱,功率為800W~1000W,適用溫度范圍為80℃~400℃,控溫精度為±1℃;伍德合金:含鉍50%、鉛25%、錫12.5%、鎘12.5%(按重量比),凝固點70℃~72℃;伍德合金質量不少于5kg,合金浴應置于通風櫥內;
b) 控溫儀器:溫度范圍為15℃~400℃,控溫精度為±1℃;
c) 測溫儀器:溫度范圍為15℃~400℃,控溫精度為±1℃;
d) 測時儀:分度值為0.01s,可使用電秒表;
e) 天平:分度值為0.001g;
f) 水浴(或油浴)烘箱:控溫精度為±1℃;
g) 干燥器;
h) 雷管殼:采用8號平底鋁質雷管殼,長度為45mm(或60mm);
i) 黃銅塞:表面應光滑,無銹蝕、無變形及明顯劃痕,一端帶有一定的錐度,應能與所采用的雷管殼口部緊密配合;
j) 夾子:竹制試管夾。
4 環境要求
實驗室溫度應在15℃~25℃內,相對濕度為30%~70%;實驗室應有符合相關要求的通風設施。
5 試驗準備
5.1 試樣準備
取適量的被測起爆藥按相應規定的條件進行干燥,達到技術要求后,放入干燥器中,備用;被測起爆藥(以下稱試樣)應是無明顯結塊的均勻粉末狀。
5.2 試件準備
5.2.1 取30支雷管殼,每支裝入試樣(0.005g~0.015g)±0.002g;
5.2.2 將每支裝有試樣的雷管殼分別塞上黃銅塞,制成試件。
6 試驗步驟
6.1 試樣爆發點預測
新研制的試樣應先進行爆發點的預測;將伍德合金加熱至熔化,用夾子將試件插入加熱介質中,以3℃/min~5℃/min的升溫速度繼續加熱,直至試樣發生爆炸,記錄發生爆炸時的溫度,可用三個至五個試件預測試樣的爆發溫度。
6.2 試樣爆發點測定
6.2.1 將伍德合金浴加熱至高于預測的試樣爆發溫度40℃~50℃中某一溫度,并恒定在±1℃的范圍記錄此溫度。
6.2.2 將試件用夾子夾住,插入加熱介質中,試件的插入深度為30mm,加熱至發生爆炸,記錄試件插入加熱介質至發生爆炸的時間(即爆發延滯期)。
6.2.3 在同一溫度下(即一個溫度點),重復6.2.1、6.2.2操作,至少測定五個試件。
6.2.4 在5s延滯期前后即在2s~10s間至少選四個至五個溫度點進行試驗。
7 結果處理
7.1 用算術平均法計算各溫藏船哺靛度點(T)的平均延滯期(τ)。
7.2 以lnτ為縱坐標,1/T為橫標,作所選溫度點與其延滯期的關系曲線。
7.3 在曲線上找出與5s延滯期相應的溫度,此溫度即為5s延滯期爆發點,并作為試驗結果報出。
7.4 若Inτ—1/T圖的線性關系不明顯,可根據公式(2)用最小二乘法求出試樣的爆發點,作為試驗結果報出,所得結果表示至整數位。
8 注意事項
試驗應在通風櫥內進行,試驗中應有防護措施,防止熱的合金濺出。
9 可用于測定的儀器(5S爆發點測試儀)