
GJB 5891.29-2006火工(gōng)品藥劑試驗方法
第29部分:燃燒(shāo)熱和(hé)爆熱測定 恒(héng)溫法
1 範圍
本部分規定了測定火工品藥劑燃燒熱和(hé)爆(bào)熱的試(shì)劑、材(cái)料、儀器、設備和試驗裝(zhuāng)置、環境(jìng)要求、試驗準備、試驗過程步驟及結果(guǒ)處理。
本(běn)部分適用於火工品藥劑燃燒熱和爆熱的測(cè)定。
2 規範性引用文件
下列文件(jiàn)中的條款通過本部分的引用而成為本部分的條款。凡是注日期的引用文件,其隨後所有的(de)修改單(不包含勘誤(wù)的內容(róng))或修訂版均(jun1)不(bú)適用於(yú)本部分,然而,鼓勵根據本部分達成協議的各方研究(jiū)是否可(kě)使用這些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(běn)適用於本部分。
GJB 1886-1994 化學試劑 標(biāo)準溶液的製備及標定
GJB 5891.30 火工品藥劑試驗方法 第30部(bù)分:氣體比容測(cè)定 壓力傳感器法
3 原理
將一定質量的被測(cè)藥劑在充氧(yǎng)氣(qì)或真空氛圍中的量熱彈內被(bèi)引燃或引爆(bào),以水為測溫介質,在恒溫狀態下測定量熱計中內桶(tǒng)水的溫升值,根據熱平衡原理,計算單位質(zhì)量被測藥劑的(de)燃燒熱(rè)或(huò)爆熱。
4 試劑(jì)、材料
試驗用試劑、材料應符合以(yǐ)下要求:
a) 苯甲(jiǎ)酸:標準物質GBW(E)130035
b) 氧氣(GB/T 3863);
c) 氬氣(GB/T 4842);
d) *標準溶液:濃度(dù)0.1mol/L,用*(GB/T 629)GJB1886-1994中5.3配製並標定;
e) 酚酞指示劑:濃度10.0g/L,用酚酞(GB/T 10729)按GJB 1886-1994中附錄A的A.1.1配製;
f) 工業(yè)酒精(GB/T 394.1);
g) 鎳鉻(gè)電阻合金(jīn)絲(YB/T 5259):直徑為0.100mm~0.250mm;
h) 白棉線(xiàn):粗細均勻(yún),不塗蠟,熱值為17500J/g;
i) 蒸餾水;
j) 冰塊:用(yòng)蒸餾水製成;
k) pH試紙;
l) 坩堝(guō):內徑為26.0mm,壁厚(hòu)為0.5mm,容積為5mL~15mL的陶瓷坩堝或容積相同的石英坩堝。
5 儀器、設備和試驗裝置
試驗用儀器、設備和試驗裝置應符合以下要(yào)求:
a) 自動量熱儀或同類(lèi)型(xíng)儀器,包括:量熱計(主機)、計算機、打印機和(hé)穩壓電源,其中:量熱計溫度分(fèn)辨力為(wéi)0.001K;
b) 真空係統:由真空(kōng)泵(極(jí)限真空度6.67×10-2Pa),精(jīng)密真空表(測量範圍-0.1MPa~0MPa,0.25級),緩衝(chōng)瓶(píng)、真(zhēn)空橡皮管和抽真(zhēn)空控製係統(符合GJB 5891.30規定的氣體比容(róng)測試儀的抽真(zhēn)空控(kòng)製係(xì)統要求)組成;
c) 氧彈(dàn):容(róng)積(jī)為(25mL~350mL)±10mL,經20MPa水壓試驗應合格;
d) 點火電源:0V~30V;
e) 分析天平(píng):最大稱量為(wéi)200g,分度值為0.0001g;
f) 電子天平:最大(dà)稱量為3100g,分度值為0.01g;
g) 堿式滴定管:10mL,分度值為0.05mL;
h) 溫度計:測量範(fàn)圍為(wéi)0℃~50℃,分度值為±1℃;
i) 壓片機;
j) 水浴(或油浴)烘箱:控溫精度為±1℃;
k) 封閉(bì)電爐:功率為500W~1000W;
l) 三角玻璃(lí)燒瓶:250mL。
6 環境要求
6.1 實驗室溫度應在15℃~25℃範圍內,試驗時,實驗室溫度變化應控(kòng)製在±1℃,實驗室應有通風設備或調溫設備,並且(qiě)不應形成(chéng)強的氣流。
6.2 量熱(rè)計應遠離熱源和強電磁場(chǎng),防(fáng)止陽光直射。
7 試驗(yàn)準備
7.1 試驗前,量熱計的熱容量應按附錄(lù)A的要求進行標(biāo)定。
7.2 將苯甲酸研細,放入水浴(或油浴)烘箱(xiāng)中(zhōng),在70℃~80℃的溫度下,烘4h後取出,放入幹燥器中冷卻(què)至(zhì)室溫(wēn),備用;也可在盛有濃硫酸(suān)的幹(gàn)燥器中(zhōng)幹燥三(sān)天後(hòu),備用。
7.3 用分析天平稱取苯甲酸約1.0g(或0.5g),放入壓片機中壓成片,然(rán)後放入(rù)幹燥器中,備用;也可直接外購片狀的苯甲酸。
7.4 將被測藥劑按相應規定(dìng)的條(tiáo)件進行(háng)幹燥,達到技術要(yào)求後,作為試樣,放入幹燥器(qì)中,備(bèi)用(yòng)。
8 試驗步驟
8.1 燃燒熱測定
8.1.1 依次接通各部件的電源開關(guān),其順序為:量(liàng)熱(rè)計—點火(huǒ)電源—打印機—顯示器—計(jì)算機主機。
8.1.2 進入自動量熱儀測試主界(jiè)麵(miàn),預熱30min。
8.1.3 根據試(shì)樣的物理化學性質,調整點火電壓(yā)和點火時間。
8.1.4 給量熱計外桶補足蒸(zhēng)餾水,將量熱計的外桶水溫調節至與(yǔ)室溫大致相同。
8.1.5 單(dān)擊“儀器測試(shì)"按鈕,然(rán)後點(diǎn)擊“攪拌"和“點火",檢查儀器攪拌及點火(huǒ)功能是否正常。
8.1.6 稱取經7.4處(chù)理的試樣(起bao藥、擊(jī)發藥約1g,點火yao、煙huo藥和曳(yè)光藥等(děng)約2g),精確至0.0002g。
8.1.7 將彈(dàn)頭放在環形鐵架上,把坩堝放入彈頭(tóu)電極杆下端的環內。
8.1.8 取鎳鉻電阻(zǔ)合金(jīn)絲約100mm~120mm,將其中部繞成直徑1mm的彈簧狀,兩端分別與電極(jí)杆連接,並卡緊。
8.1.9 截取白(bái)棉線約100mm,一端(duān)繞鎳鉻電阻合金絲兩圈並夾緊,另一端穿過(guò)火焰罩中心孔放入坩堝內,將試樣緩慢倒入坩堝內(如試樣燃燒時易飛濺,應將其(qí)壓成片或條,然後切成約(yuē)2mm~3mm的小塊),使其覆蓋或壓住棉線(xiàn),或將8.1.8的鎳(niè)鉻電(diàn)阻合金絲中部直(zhí)接放入坩堝內,並埋入試(shì)樣(yàng)。
8.1.10 往彈杯內注入5mL的蒸(zhēng)餾水,將彈頭放入彈杯內,蓋上彈帽,並擰緊。
8.1.11 將氧彈針形閥(fá)與充氧導管連接,擰開針形閥,擰開氧氣瓶總閥,調節調壓閥,緩慢往彈內充(chōng)入(rù)氧(yǎng)氣,直至彈內壓力為2.5MPa時,保持15s,依次關閉針(zhēn)形閥、調(diào)壓閥和(hé)氧氣瓶總閥,擰上彈頂帽。
8.1.12 給(gěi)量熱計內桶注入蒸餾水,調節內桶水溫,用(yòng)電子天平稱量,使內桶和水(shuǐ)的(de)總質量(liàng)為2650g±0.1g,或(huò)利用量熱儀計量內桶水體積測量程序(xù)進行操作。8.1.13 提起量熱計上蓋,將點火電極插入上(shàng)蓋的插孔中,將內桶放入量熱計中,再將氧彈放入內桶,蓋上上蓋(gài)。
8.1.14 單擊計算機量熱儀測試軟件主界麵的“測量"按鈕,在彈出的對(duì)話框中單擊“物(wù)質燃燒值"按鈕,測試係統恢複至主界麵。
8.1.15 在主界麵(miàn)“測量參數"和“試驗條件"記錄框中,按要求輸入相關參數,並選擇試驗所用的氧彈。
8.1.16 當主界麵再次彈出對(duì)話框時,提起量熱計上蓋,取出(chū)氧彈,打開針形(xíng)閥,將廢氣(qì)放盡,取出彈頭;檢查鎳鉻電阻合金絲(sī)是否被熔斷,若被熔斷,測量長度,計算被熔斷部分的長度,並折合為(wéi)質量;用pH 試紙測試彈杯內的溶(róng)液,如(rú)果pH小於(yú)7.0,用蒸餾水衝洗彈內各部件,將洗液收集於三角玻璃燒(shāo)瓶中,放在電爐上煮沸3min~5min後,取(qǔ)下冷卻至室(shì)溫,然後(hòu),加入兩滴(dī)酚酞指示劑,用*標準溶液滴定(dìng)至溶液呈現粉紅色,且30s不消失為止,記錄所消耗的*標準(zhǔn)溶液的體積;如果pH大於7.0,不收集洗(xǐ)液和滴定。、
8.1.17 在彈出的對話框中按要求輸入相關數據,並單擊“確(què)認",主界麵即可顯示測(cè)試結果,保存測試結果。
8.1.18 用清水或(huò)工業酒精清洗氧彈各部件,擦幹備用。
8.1.19 按8.1.1逆向順序依次(cì)關閉電源,倒出(chū)內桶的水。
8.2 爆熱測(cè)定
8.2.1 接通氣體比容測試儀電源開關,預熱0.5h~1.0h。
8.2.2 重複8.1.1~8.1.7的操(cāo)作。
8.2.3 截取鎳鉻電阻合金絲100mm~120mm,將其中部(bù)繞成直徑1mm的彈簧狀(zhuàng),兩端分別與氧彈內的電極(jí)杆連接,並卡緊,其中(zhōng)部放(fàng)入坩堝內(nèi),且不應接觸坩堝。8.2.4 將試樣緩慢倒入坩堝內(如(rú)試樣爆炸或(huò)燃燒時易飛濺,則將其試(shì)樣(yàng)壓成片或條(tiáo)狀,然後切成2mm~3mm的小(xiǎo)塊),使其(qí)覆蓋或壓住鎳鉻電阻合金絲中部,再將彈頭放入彈杯內,蓋上彈帽並擰緊(jǐn)。
8.2.5 將氧彈針形閥與真空係統導管連接,啟動真空泵,將氧彈內(nèi)抽真空(kōng)至氣體比容測(cè)試(shì)儀中數字壓力計顯示值小於0.15kPa時,關閉針形閥和真空泵,卸下氧彈,擰上彈頂帽,備用;如(rú)果試樣在真空條件下不能直接被引燃或引爆,則可在(zài)試(shì)樣中加入一定(dìng)質量(liàng)已知爆(bào)熱值易點火(huǒ)的物質,或者,采(cǎi)取(qǔ)先抽真空,再充入2.5MPa的氬氣的措施。
8.2.6 重複8.1.12~8.1.13的(de)操作。
8.2.7 單擊主界麵的“測(cè)量"按鈕,在彈出的對話框中單擊“試(shì)樣爆熱值"或“試樣(yàng)爆熱(rè)值(加(jiā)標準huo藥)按鈕,此時(shí),測試係(xì)統恢複(fù)至(zhì)主界麵。
8.2.8 重(chóng)複8.1.15的操作。
8.2.9 當主界麵再次彈出對話(huà)框時,提起量熱(rè)計上蓋,取出氧彈,擰開針形閥,將廢氣放盡,取出彈頭,檢(jiǎn)查鎳鉻電阻合金絲是否被熔斷,若是,測量長度,並(bìng)折合為質量。
8.2.10 在彈出的對話框中,按要求輸入相關的參數,單擊“確認"按鈕,主界麵即(jí)可顯示(shì)測試(shì)結果保存(cún)測(cè)試結果。
8.2.11 重複(fù)8.1.18和8.1.19的操作。
9 結果處理
同一試樣樣品平行測定(dìng)兩次,測得兩次燃燒(shāo)熱的平行誤差不超過(guò)63J/g、爆熱的(de)平行誤(wù)差不超過84J/g時,取其算術(shù)平均值並修約為整數報出;否則,進行第三(sān)次試驗,取(qǔ)其在允許(xǔ)誤差(chà)範圍內的(de)其中兩(liǎng)個結果的算術平均值報出;若第三個試驗結(jié)果與前(qián)兩(liǎng)個結果的誤差都在平行誤差範圍內,則取三個結(jié)果的平均值報出;否則,將三次試驗結果同(tóng)時報(bào)出。
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