
GJB 5891.29-2006火工品藥(yào)劑試驗(yàn)方法
第29部分:燃燒(shāo)熱和爆熱測定 恒(héng)溫法
1 範圍
本部分規定了測定火工(gōng)品藥劑燃燒熱和爆熱的試劑、材料、儀器、設備(bèi)和試驗裝置、環(huán)境要求、試驗準備、試驗過程(chéng)步驟及結果處理。
本部分適用於(yú)火(huǒ)工(gōng)品藥劑燃(rán)燒熱(rè)和爆熱的(de)測(cè)定。
2 規範性引用文件
下列文(wén)件中的(de)條(tiáo)款通(tōng)過本部分的引用(yòng)而成為(wéi)本部分的條款。凡是注日期的引用文件,其隨(suí)後(hòu)所(suǒ)有的修改單(不包含勘誤的內容)或(huò)修訂版均不適用於本部分,然而,鼓勵根據(jù)本(běn)部分達成協議(yì)的各方研究是否可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(fèn)。
GJB 1886-1994 化學試劑 標準溶液的製備及標定
GJB 5891.30 火工品藥劑(jì)試驗方法(fǎ) 第30部(bù)分:氣體比容測定 壓力(lì)傳感器法
3 原理
將一(yī)定質量的被測藥劑在充氧氣(qì)或真(zhēn)空氛圍中的量熱彈內被引燃或引爆,以水為測溫(wēn)介質,在恒溫狀態下測定量熱計(jì)中內桶水的溫升值,根(gēn)據熱平衡原理,計算單位質量被測藥劑的燃燒熱(rè)或爆熱。
4 試劑、材料
試驗用試劑(jì)、材料應符合以下要求:
a) 苯甲(jiǎ)酸(suān):標準物質GBW(E)130035
b) 氧(yǎng)氣(GB/T 3863);
c) 氬氣(GB/T 4842);
d) *標(biāo)準溶液:濃度0.1mol/L,用*(GB/T 629)GJB1886-1994中5.3配製(zhì)並標(biāo)定;
e) 酚酞指示劑:濃度10.0g/L,用酚酞(GB/T 10729)按GJB 1886-1994中附(fù)錄A的A.1.1配製(zhì);
f) 工業酒精(GB/T 394.1);
g) 鎳鉻電阻合金絲(YB/T 5259):直徑為0.100mm~0.250mm;
h) 白棉線:粗細(xì)均勻,不塗蠟,熱值(zhí)為17500J/g;
i) 蒸餾水;
j) 冰塊:用蒸餾(liú)水製成;
k) pH試紙;
l) 坩堝:內徑為26.0mm,壁厚為(wéi)0.5mm,容積為5mL~15mL的陶瓷坩堝或容積相同的石英坩堝(guō)。
5 儀器、設備和(hé)試驗裝置
試驗用儀器、設備和試驗裝置應符合以下(xià)要求:
a) 自動量熱儀或同類型儀器,包括(kuò):量熱計(主機)、計算(suàn)機、打印機和穩壓電源,其中(zhōng):量熱計溫度分辨力為0.001K;
b) 真(zhēn)空係統:由真(zhēn)空泵(極限真空度6.67×10-2Pa),精密真空表(測量範圍-0.1MPa~0MPa,0.25級),緩衝(chōng)瓶、真(zhēn)空(kōng)橡皮管和抽真空控製係統(符合(hé)GJB 5891.30規定的氣體比(bǐ)容測試儀的抽真(zhēn)空控製係統要(yào)求)組成;
c) 氧彈(dàn):容積為(25mL~350mL)±10mL,經20MPa水壓試驗應合格;
d) 點火電源:0V~30V;
e) 分析天平:最(zuì)大稱量為200g,分(fèn)度值為0.0001g;
f) 電子天平:最大稱量為3100g,分度值為0.01g;
g) 堿式滴定管:10mL,分度值為0.05mL;
h) 溫度計:測量範圍為0℃~50℃,分度值為±1℃;
i) 壓片機;
j) 水浴(或油浴(yù))烘(hōng)箱:控溫精度為±1℃;
k) 封閉電爐:功率為500W~1000W;
l) 三角玻璃燒瓶:250mL。
6 環境要求
6.1 實驗室(shì)溫度應在15℃~25℃範圍內,試驗時,實驗室溫度變化應控製在±1℃,實驗室應有通風設備或調(diào)溫設備,並且(qiě)不應形成強的氣流。
6.2 量熱計應遠離熱源和強電磁場,防止陽光直射。
7 試驗準備
7.1 試驗前,量熱計的熱容量應(yīng)按附錄(lù)A的要求進行標定。
7.2 將苯甲酸研細,放入水浴(或油浴)烘箱中,在70℃~80℃的溫度下,烘4h後取出,放入(rù)幹燥器中冷卻至室溫,備用;也可在盛有濃硫酸的幹燥器中幹燥三天後,備用。
7.3 用分析天平稱取苯甲酸約1.0g(或(huò)0.5g),放入壓片機中壓成片,然後放入幹燥器中,備用;也可直接外購片狀的苯甲酸(suān)。
7.4 將被測藥劑按相應(yīng)規(guī)定的條件進行幹燥,達到(dào)技術要求後,作(zuò)為試樣,放入幹燥(zào)器(qì)中,備用。
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(yuán)開關,其順序為:量熱計—點火電源—打(dǎ)印機—顯示器—計算機主機。
8.1.2 進入(rù)自動量(liàng)熱儀測試主界麵,預熱30min。
8.1.3 根據(jù)試樣的物理化學性質,調整點火電壓和點火(huǒ)時間。
8.1.4 給量熱計外桶補足蒸餾水,將量熱(rè)計的外桶水溫調節至與室溫大致相同。
8.1.5 單擊“儀器測試"按鈕(niǔ),然後點擊“攪拌"和“點火",檢查儀器攪拌及點火功(gōng)能是否正常。
8.1.6 稱取經7.4處理的試樣(起(qǐ)bao藥、擊發藥(yào)約1g,點火yao、煙huo藥和曳光藥(yào)等約2g),精確至0.0002g。
8.1.7 將彈頭放在環形鐵架上,把坩堝放入彈頭電極杆下端的環內。
8.1.8 取鎳鉻電阻合金絲約100mm~120mm,將其中部繞成直(zhí)徑1mm的彈簧狀,兩(liǎng)端分別與電極(jí)杆連接,並卡緊。
8.1.9 截取白棉線(xiàn)約100mm,一(yī)端繞鎳鉻電阻合金絲兩圈並夾緊,另一端穿過火焰罩中心孔放入坩堝內,將試樣緩(huǎn)慢倒入坩堝內(如試樣燃燒時易飛(fēi)濺,應將其壓成片或(huò)條,然後切成約2mm~3mm的小塊(kuài)),使其覆蓋或壓住棉線,或將8.1.8的鎳鉻電阻(zǔ)合金絲中部直接放入坩堝內,並埋入試樣。
8.1.10 往彈(dàn)杯內注入5mL的蒸餾水,將彈頭放入彈杯內,蓋上彈帽,並擰緊。
8.1.11 將氧彈針形閥與充氧導管連接(jiē),擰(nǐng)開(kāi)針形閥,擰(nǐng)開氧氣瓶總閥,調節調壓閥,緩慢往彈內充入氧氣,直至彈內壓力(lì)為2.5MPa時,保持15s,依次關閉針形閥、調(diào)壓閥和氧氣瓶總(zǒng)閥,擰上彈頂帽。
8.1.12 給量熱計內桶注入蒸餾水,調節內桶水(shuǐ)溫,用電子天平稱量,使內桶和水的總質量為2650g±0.1g,或利(lì)用量熱儀計量內桶水體積測(cè)量程序進行操作。8.1.13 提(tí)起量熱計上蓋,將點火電極插入上蓋的插孔中,將(jiāng)內(nèi)桶放入量熱計中,再(zài)將氧彈(dàn)放入內桶,蓋上上蓋。
8.1.14 單擊(jī)計算機量(liàng)熱儀測試軟件主界麵(miàn)的“測量"按鈕,在(zài)彈出的(de)對話框中單擊“物質燃燒值"按鈕(niǔ),測試係統恢複至主界麵。
8.1.15 在主界麵“測(cè)量參數"和“試驗條件"記錄框中,按要求輸入相(xiàng)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話框時,提起量熱計上蓋,取出氧彈,打(dǎ)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,若被熔(róng)斷,測量長度,計算被熔斷部分的長度,並(bìng)折(shé)合為質量;用(yòng)pH 試紙測試彈杯內的溶液,如果pH小於7.0,用蒸餾水衝洗彈內各部(bù)件,將洗液收集於三角玻璃燒瓶中(zhōng),放在電爐(lú)上煮沸3min~5min後,取下冷卻(què)至室溫,然後(hòu),加入兩滴酚酞指示劑,用*標準溶液滴(dī)定至溶(róng)液呈現粉紅色,且30s不消失為止,記(jì)錄所消耗的*標準(zhǔn)溶(róng)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(àn)要求輸(shū)入相關數據,並單擊“確認",主界麵即可顯示(shì)測試結果,保存測試結果。
8.1.18 用清水或工業酒精清洗氧彈各部(bù)件(jiàn),擦幹備用。
8.1.19 按8.1.1逆向順序依(yī)次關閉電源,倒出內桶(tǒng)的水。
8.2 爆熱測定
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(sī)100mm~120mm,將其中部(bù)繞成直徑1mm的彈簧狀,兩端分別與氧彈內的電極(jí)杆連接(jiē),並(bìng)卡緊,其中(zhōng)部放(fàng)入坩堝(guō)內,且不應接觸坩堝。8.2.4 將試樣(yàng)緩慢倒入坩堝內(如試樣爆炸或燃(rán)燒時易飛濺,則將其試(shì)樣壓成片或條狀,然後切成2mm~3mm的小塊),使其覆蓋(gài)或壓(yā)住鎳鉻電阻合金絲中部,再將彈(dàn)頭放(fàng)入彈杯內,蓋上(shàng)彈帽(mào)並擰緊。
8.2.5 將氧彈針形閥與真空(kōng)係統導管連接,啟動真空泵,將氧彈(dàn)內抽(chōu)真空至氣體(tǐ)比容測試儀中數(shù)字壓力計(jì)顯示值小(xiǎo)於0.15kPa時,關閉針形閥和真空泵,卸下氧彈,擰上彈頂帽,備用;如果試樣在真空條件下不能直接被引燃或引爆,則可在試樣中加入一定質量已知爆熱值易點(diǎn)火的物質,或者,采取先抽真空,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“測量"按鈕,在彈出的對話框中單擊“試樣爆熱值"或“試樣爆(bào)熱值(加標準huo藥(yào))按鈕,此時,測試係統恢複至主界麵(miàn)。
8.2.8 重複8.1.15的操作。
8.2.9 當主界麵再次彈(dàn)出對話(huà)框時(shí),提(tí)起量熱計上(shàng)蓋,取出氧彈,擰開針形閥,將廢氣放盡,取出彈頭,檢查鎳鉻電阻合金絲是否被(bèi)熔斷,若(ruò)是,測量長度,並折合為質量。
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,主界麵即可顯(xiǎn)示測試結果保存測試結果。
8.2.11 重複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兩次,測得兩(liǎng)次燃燒熱的平行誤差不超過63J/g、爆熱的平行誤差不(bú)超過84J/g時,取其算術平均值並修約為整(zhěng)數報出;否則(zé),進行第三次試驗,取其在允許誤差範圍內的其中兩(liǎng)個結果的算術平(píng)均值報出;若第三個試驗結果(guǒ)與前(qián)兩個結果的誤差(chà)都在平行誤(wù)差(chà)範圍內,則取三(sān)個結果的平均值報(bào)出;否則,將三次試驗結果同時報出。