GJB 5891.14-2006火工品藥劑試驗(yàn)方法

第14部分:高溫高濕安定性試驗(yàn)  微熱量法

1  范圍

本部分規(guī)定了用微熱量熱法進(jìn)行火工品藥劑高溫高濕安定性試驗(yàn)的儀器、設(shè)備和材料、環(huán)境要求、試驗(yàn)準(zhǔn)備、試驗(yàn)步驟、結(jié)果處理及安定性評(píng)定。

本部分適用于火工品藥劑在高溫高濕環(huán)境下安定性的測(cè)定。

2  原理

定量的被測(cè)藥劑置于高于室溫和高濕環(huán)境條件下，用微熱量熱計(jì)測(cè)定其由于分解所吸收或放出的熱量、以所測(cè)得的熱量值或熱流曲線評(píng)價(jià)被測(cè)藥劑的安定性。

3  儀器、設(shè)備和材料

試驗(yàn)用儀器、設(shè)備和材料應(yīng)符合以下要求:

a）微熱量熱儀:靈敏度不低于50uV/mW，微熱量熱儀主體及其附件框圖如圖1所示；

b）恒溫空調(diào)機(jī):采用靜壓通風(fēng)控溫；

c）超級(jí)恒溫器:內(nèi)有恒溫槽，恒溫槽的上部有50mm厚的保溫材料蓋板，蓋板上有兩個(gè)直徑為20mm的孔，恒溫槽采用空氣浴加熱；恒溫器的最高使用溫度為95℃；

d）分析天平:最大稱量為200g，分度值為0.0001g；

e）試樣安瓶:外徑為14mm～30mm，高為40mm；

f）加濕安瓶:外徑為10mm～14mm，高為14mm；

g）加濕反應(yīng)容器:見圖2；

h）硝酸鉀(GB/T 647):分析純；

i）α-氧化鋁(GBW 13203)；

j）玻璃細(xì)珠；

k）細(xì)砂:經(jīng)600℃以上的高溫處理過；

l）“十"字形隔板用長(zhǎng)、寬各15mm、厚5mm 的板材切割而成，該隔板應(yīng)是由不導(dǎo)熱、不易分解的惰性材料制成。

4  環(huán)境要求

實(shí)驗(yàn)室溫度應(yīng)在15℃～25℃，試驗(yàn)時(shí)，要求在8h內(nèi)，實(shí)驗(yàn)室溫度變化不大于±1℃。

5  試驗(yàn)準(zhǔn)備

5.1  用分析天平稱取被測(cè)藥劑3g，準(zhǔn)確至0.0002g，置于試樣安瓶中，備用。5.2  從α一氧化鋁、玻璃細(xì)珠或細(xì)砂中選取一種與被測(cè)藥劑的比熱、熱傳導(dǎo)率接近的物質(zhì)作為參比物,并稱取3g，準(zhǔn)確至0.0002g，置于另一試樣安瓶中，備用。

5.3   根據(jù)預(yù)先估計(jì)的被測(cè)藥劑分解的難易程度，在50℃～70℃范圍內(nèi)選擇試驗(yàn)溫度，推薦優(yōu)先用70℃作為試驗(yàn)溫度；當(dāng)藥劑在加濕條件下分解特別快時(shí)，可選用50℃或60℃作為試驗(yàn)溫度。

5.4  接通微熱量熱儀電源，使微熱量熱儀升溫到試驗(yàn)溫度，并恒溫4h。

5.5  試驗(yàn)前1h將超級(jí)恒溫器的溫度升至選定的試驗(yàn)溫度，備用。

6  試驗(yàn)步驟

6.1  用分析天平稱取硝酸鉀1.4g，準(zhǔn)確至0.0002g，兩份，分別倒入兩個(gè)加濕安瓶?jī)?nèi)，在每個(gè)加濕安瓶?jī)?nèi)加入約占其容積 80%的蒸餾水，分別放入兩個(gè)加濕反應(yīng)容器的底部，然后，在每個(gè)加濕安瓶上放一個(gè)“十"字形隔板。

6.2  將5.1、5.2的兩個(gè)試樣安瓶分別放在6.1兩個(gè)加濕反應(yīng)容器內(nèi)的“十"字形隔板上，蓋上加濕反應(yīng)容器的密封蓋。

6.3  將6.2的兩個(gè)加濕反應(yīng)容器放入已升溫的超級(jí)恒溫器的恒溫槽中保持 30min，然后，放入微熱量熱儀內(nèi)，1h后，用計(jì)算機(jī)連續(xù)記錄試樣反應(yīng)的熱流曲線，同時(shí)由打印機(jī)打出，試驗(yàn)時(shí)間為120h。

6.4  打開微熱量熱儀，取出裝有被測(cè)藥劑的試樣安瓶，倒出藥劑，并清洗干凈；倒入?yún)⒈任?，重?fù)6.3的操作，試驗(yàn)時(shí)間為:待整個(gè)系統(tǒng)達(dá)到熱平衡后即可(約 4h)，此步試驗(yàn)稱做空白試驗(yàn)，計(jì)算機(jī)所記錄的曲線為參比物的熱流曲線。

7  結(jié)果處理

7.1  根據(jù)計(jì)算機(jī)記錄，按公式(1)計(jì)算單位質(zhì)量被測(cè)藥劑放出的熱量:

式中：

Q——單位質(zhì)量被測(cè)藥劑放熱量的數(shù)值，單位為毫瓦每克(mW/g);

Q_W——計(jì)算機(jī)記錄的試樣的瞬時(shí)放熱量的數(shù)值，單位為毫瓦(mW);

m——被測(cè)藥劑質(zhì)量的數(shù)值，單位為克(g)。

7.2  用被測(cè)藥劑的瞬時(shí)熱量值減去參比物的瞬時(shí)熱量值,并進(jìn)行歸一化處理,以單位質(zhì)量熱量值(mW/g)為縱坐標(biāo)，時(shí)間為橫坐標(biāo)(h)作被測(cè)藥劑的熱流曲線。

8  安定性評(píng)定

8.1  按公式(1)計(jì)算的單位質(zhì)量試樣的放熱量值越接近于0mW/g時(shí)，表明試樣在高溫高濕環(huán)境下的安定性越好。

8.2  按7.2作出的被測(cè)藥劑熱流曲線越接近橫坐標(biāo)，表明試樣在高溫高濕環(huán)境下的安定性越好。

8.3  當(dāng)8.1和8.2的判定結(jié)果相矛盾時(shí)，應(yīng)以8.1的判定為準(zhǔn)。