安全气囊发生剂产气量的测定及其重要性

气体发生剂主要凭借燃烧时放出的大量气体完成动力做功或充气缓冲，因此产气量也是衡量其性能的参数之一，即单位质量的气体发生剂完全燃烧后气态产物(包含水蒸气)在标准状况下(100kPa，298K)的体积，用V0表示，单位是L/kg。

在写出燃烧化学反应方程式后，根据阿伏加德罗定律求出产气量，即

式中　m——气体发生剂的质量(g)；

n——气态燃烧产物物质的量之和。

在气体发生剂领域，一般情况下，产气量是指100g气体发生剂燃烧后所产生的气体量。产气量是表征安全气囊用烟火式气体发生剂性能最直观的参数指标，它代表了气体发生剂的产气能力。气体发生剂产气量的计算方法是:假设药剂燃烧后，药剂各组分中C和H元素分别完全氧化成CO2和H2 O，N元素完全生成N2，然后分别计算配方中各组分生成气体的量，再将其求和，即得到该配方气体发生剂的产气量。一般安全气囊气体发生剂的产气量为每100g气体发生剂产气2～4L。(www.xing528.com)

但是，气体发生剂的真实产气量是重点关注内容，在GB5384《烟火药性能实验方法》中提供了一种运用量热弹进行产气比容测试的方法，该方法是将定量试样在定容和一定真空度的量热弹中燃烧，所产生的气体冷却至室温后通入定容和一定真空度的容器中，用压力传感器测定气体的压力；根据气体状态方程换算成标准状态下的气体体积，从而得到试样的气体比容。

本课题组设计了一种简单明了易于操作的排水法进行产气量的测定，其原理图如3-11所示。，.

图3-11　排水法测产气量

在水槽中放置一定量的水，水线不超过集气瓶的高度(防止漂浮导致实验失败或误差)；将灌满水的集气瓶用玻璃瓶封住瓶口，然后倒扣在水槽中，用铁架台固定；称取气体发生剂装入气体发生器，按示意图连接装置；点火测试，等待安全后使用玻璃片封住集气瓶，测量集气瓶中气体量；若实验后有大量烟气泄漏且集气瓶没集满气体则重新实验不做记录，若集气瓶集满且溢出气体则更换大号集气瓶或者减少药量。

该方法操作简单，实验现象直观，但是也存在产气量过大而集气瓶不够用的情况，因此使用时需先对气体发生剂的产气量有一个理论估计，以此合理设计实验。