CN106442615B - 一种评价炸药热稳定性的实验方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种测试民用炸药热稳定性的实验方法，包括以下几个步骤：步骤一、称量多组民用炸药数克，实验时各组样品的数量应相同；步骤二、将称量的样品分别装入单口钢制装药管，每个装药管内固定一根热电偶，填砂封闭；步骤三、分别将封好的装药管放入钢制防爆罐中；步骤四、防爆罐一起放入加热炉中，将热电偶导线外联至测温记录仪；步骤五、开启测温记录仪和加热炉，调控加热炉温度至设定值；步骤六、观察测温记录仪温度变化，以此评价样品受热分解状态。本发明的测试操作简单易行，保证测试过程安全性的同时，大幅提高了测试炸药的样品量，同时解决了设备采购成本昂贵，试验费用高的问题。

Description

一种评价炸药热稳定性的实验方法
技术领域
本发明涉及一种炸药受热分解分析测试方法，特别是一种评价炸药热稳定性的实验方法。
背景技术
热稳定性分析是测量炸药物性参数对温度依赖性的一类技术，在炸药热稳定性分析中，不仅探究炸药的热分解机理，更重要的是利用热分析方法研究炸药在热作用下的反应动力学，探讨确定炸药在研制，生产和使用过程中的最佳条件，确保炸药在生产及工程爆破过程中的安全性、可靠性。热分析方法是仪器分析方法之一，仪器的发展进步必然给炸药热分析方法带来创新。
多角度研究炸药的热分解机理及测试炸药热稳定性方法对炸药的安全性能起到重要作用。炸药热稳定性的试验方法发展至今已形成几种主流的测试方法如差热分析法(DTA)，差热扫描量热法(DSC)，加速反应量热法(ARC)，微量量热仪C80测试法、热失重试验和布鲁顿压力计法等。上述方法在研究炸药热稳定性时，测试炸药样品量小(多数在mg级)，无法模拟工程爆破时的真实炮孔，另外购买仪器昂贵，操作复杂。
发明内容
本发明的目的是为了解决目前炸药热稳定性分析中存在的可测样品量小，测试炸药的种类有限，采购设备价格昂贵等问题，提供一种评价炸药热稳定性的实验方法。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的。
一种评价炸药热稳定性的实验方法，包括以下步骤：
步骤一、称量民用炸药数克(最高可以达到25g)，含一定比例添加剂的民用炸药混合物数克(最高可以达到25g)，或更多其他组分的民用炸药混合物，实验时各种样品的数量应相同；
步骤二、将称量的组样品或更多样品分别装入单口钢制装药管，每个装药管内固定一根热电偶，填砂封闭，该热电偶用于测定样品的分解放热温度；
步骤三、分别将封好的装药管放入钢制防爆罐中，封闭防爆罐；
步骤四、将二组或更多防爆罐一起放入程序控制加热炉中，另外在程序控制加热炉内固定一根热电偶，将所有热电偶导线外联至测温数据记录仪；
步骤五、开启测温数据记录仪和程序控制加热炉，调控加热炉温度至设定值，如设定100℃、160℃、240℃等；
步骤六、加热一段时间后，观察测温数据记录仪温度变化，记录并对比以上测试样品的温度并和加热炉设定温度对比，以此评价样品受热分解状态。
优选的，所述评价炸药热稳定性的实验方法，其特征在于：与传统的标准DSC/TG及ARC等测试评价方法相比，称量的样品量级较大，标准DSC/TG方法样品量级为毫克数量级，ARC一般为克级，只能进行单次测试，而本方法的样品量级为数克，最高可以达到25g，同时可以多组样品同时在一个加热炉中进行测试。
优选的，步骤二具体如下：将称量的样品装入单口钢制装药管底部，样品内侧插一根热电偶，填石英砂或其它材料至管口，滴加耐高温强力胶水封闭管口。
优选的，步骤三具体如下：将封好的装药管放置于钢制防爆罐中，其中连接热电偶的导线通过防爆罐的泄爆孔连出。
优选的，所述评价炸药热稳定性的实验方法，其特征在于：所述的防爆罐为高强度不锈钢材质，罐体设有多个泄爆孔。
优选的，所述评价炸药热稳定性的实验方法，其特征在于：该实验方法测试的炸药药量最大可达到25g。
优选的，所述评价炸药热稳定性的实验方法，其特征在于：该实验方法测试的炸药种类不限于某一种民用炸药，另外添加剂的种类不限于硫酸钠、碳酸钙，通过加入其它种类的炸药和添加剂，可扩充方法的检测性，具体步骤为：参照实施例步骤一，重复实施例步骤二到六。
本发明的作用机理：
内装有数克民用炸药的单口钢制装药管放置在单口不锈钢制的防爆罐中，防爆罐体设有多个泄爆孔，该防爆罐对实验人员和设备提供安全保障。程序控制加热炉内加热240℃恒定，热电偶与测温数据记录仪连接，加热一段时间后，装药管内的多组样品开始分解，炸药分解产生热量，通过内插的热电偶将热信号转变为电信号传递给测温数据记录仪，另外固定在程序控制加热炉内部的热电偶测得的温度作为实验的温度对照，通过数据记录仪绘图分析，可得出三组炸药的分解时间，通过对比分解时间和温度，从而得出添加剂对炸药热稳定性的影响。
和现有技术相比，本发明具有的有益技术效果是：
本发明提供的评价炸药热稳定性的实验方法，可测试10g以上的炸药样品量，装药管内添加石英砂或其它材料封闭，可模拟工程爆破的真实炮孔，使本实验更贴近工程实践；本发明采用的防爆罐采用不锈钢材质，且罐体设有多个泄爆孔，提高实验过程的安全性，且整个实验操作简单易行，采用的设备和材料价格便宜，来源广，易购得。
附图说明
图1是本发明的单口钢制装药管装药示意图
图2是本发明的单口钢制防爆罐结构示意图
图3是本发明的试验结果分析示意图
图1中钢制装药管(1-1)，炸药样品(1-2)，热电偶(1-3)，石英砂(1-4)，强力胶水(1-5)；图2中钢制防爆罐(2-1)，泄爆孔(2-2)，被测样品与用于封闭样品材料之间的分界面示意(2-3)；图3中(3-1)为程序控制加热炉内温度曲线，(3-2)为纯铵油炸药温度曲线，(3-3)为含5％硫酸钠的铵油炸药混合物温度曲线，(3-4)为含10％硫酸钠的铵油炸药混合物温度曲线。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步的说明，但不构成对本发明的任何限制。
实施例：
一种评价炸药热稳定性的实验方法，其特征在于包括以下步骤：
步骤一、称量铵油炸药10g，含5％比例添加剂的铵油炸药混合物 10g，10％比例添加剂的铵油炸药混合物10g；
步骤二、将称量的三组样品分别装入单口钢制装药管，装药管内固定一根热电偶，填砂封闭；
步骤三、分别将封好的装药管放入防爆罐中，封闭防爆罐；
步骤四、将三组防爆罐一起放入程序控制加热炉中，另外在程序控制加热炉内固定一根热电偶，将所有热电偶通过导线外联至测温数据记录仪；
步骤五、开启测温数据记录仪和程序控制加热炉，调控加热炉温度至240℃恒定；
步骤六、加热一段时间后，观察测温数据记录仪温度变化，记录并对比以上测试样品的温度并和加热炉设定温度对比，以此评价样品受热分解状态。
优选的，步骤一具体如下：称量的三组样品，第一组为纯铵油炸药 10g，第二组为含硫酸钠5％的铵油炸药混合物10g，第三组为含硫酸钠10％的铵油炸药混合物10g，样品称量在同一时段，且即称即用。
优选的，步骤二具体如下：将称量的样品装入单开口的装药管底部，样品内侧插一根热电偶，填石英砂至管口，滴加耐高温强力胶水封闭管口。
优选的，步骤三具体如下：将封好的盛药管放置于防爆罐中，其中连接热电偶的导线通过防爆罐的泄爆孔连出。
优选的，所述评价炸药热稳定性的实验方法，其特征在于：所述的防爆罐为高强度不锈钢材质，罐体设有多个泄爆孔。
优选的，所述评价炸药热稳定性的实验方法，其特征在于：该实验方法测试的炸药药量最大可达到20g。
优选的，所述评价炸药热稳定性的实验方法，其特征在于：该实验方法测试的炸药种类不限于铵油炸药一种，另外添加剂的种类不限于硫酸钠一种，通过加入其它种类的炸药和添加剂，可扩充方法的检测性。

Claims (5)

1.一种评价民用炸药热稳定性的实验方法，其特征在于包括以下步骤：
步骤一、称量三组样品，分别为民用炸药数克，最高达25g，含第一比例添加剂的民用炸药混合物数克，最高达25g，含第二比例添加剂的民用炸药混合物，实验时各种样品的重量应相同，其中，第一比例不同于第二比例；
步骤二、将称量的三组样品分别装入单口钢制装药管，每个装药管内固定一根热电偶，填砂封闭，该热电偶用于测定样品的分解放热温度；
步骤三、分别将封好的装药管放入钢制防爆罐中，封闭防爆罐；
步骤四、将三组防爆罐一起放入程序控制加热炉中，另外在程序控制加热炉内固定一根热电偶，将所有热电偶导线外连至测温数据记录仪；
步骤五、开启测温数据记录仪和程序控制加热炉，调控加热炉温度至设定值，设定温度为100℃、160℃或240℃；
步骤六、加热一段时间后，观察测温数据记录仪温度变化，记录并对比以上测试样品的温度并和加热炉设定温度对比，以此评价样品受热分解状态。
2.根据权利要求1所述的评价民用炸药热稳定性的实验方法，其特征在于步骤二具体如下：将称量的样品装入单口钢制装药管底部，样品内侧插一根热电偶，填石英砂至管口，滴加耐高温强力胶水封闭管口。
3.根据权利要求1所述的评价民用炸药热稳定性的实验方法，其特征在于步骤三具体如下：将封好的装药管放置于钢制防爆罐中，其中连接热电偶的导线通过防爆罐的泄爆孔连出。
4.根据权利要求1所述的评价民用炸药热稳定性的实验方法，其特征具体如下：所述的防爆罐为高强度不锈钢材质，罐体设有多个泄爆孔。
5.根据权利要求1所述的评价民用炸药热稳定性的实验方法，其特征在于：该实验方法测试的炸药种类不限于某一种民用炸药，另外添加剂的种类不限于硫酸钠、碳酸钙，通过加入其它种类的炸药和添加剂，可扩充方法的检测性，具体步骤为：参照步骤一，重复步骤二到步骤六。
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