安定性和相容性测试优化

安定性对气体发生剂的制造、储存和使用具有重要的实际意义，是评定火炸药能否正常使用的重要性能之一。火炸药与其他材料(包括另一种火炸药)混合或接触时，它们的物理、化学、爆炸性能不发生超过允许范围变化的能力，即为相容性。根据GJB 5383.11—2005进行烟火药安定性和相容性测试，该测试方法为DSC，安定性的评价，依据DSC曲线上加热速率与首个放热峰的峰值位置温度(Tp简称峰温)经线性回归外推得到的加热时的峰温；相容性的评价，依据混合体系较单独体系首个放热峰的峰温改变量，以及两体系表观活化能改变率。

按照式(3.17)对样品在加热速率为零时的外推放热峰峰温Tp0进行计算，根据四种加热速率和该加热速率下的放热峰峰温，得到四个四元一次方程，从而得到Tp0，再按照公式计算出各混合体系Tp0与单独体系Tp0的差值，按照下式计算第一放热峰峰温的改变量:

式中　Tpi——加热速率为βi时样品的放热峰峰温(K)；

Tp0——加热速率为零时样品的外推放热峰峰温(K)；

βi——加热速率(K/min)；

a、b、c——常数。

第一放热峰峰温的改变量为

式中　ΔTp——第一放热峰峰温改变量(K)；

Tp1——单独体系的第一放热峰峰温(K)；

Tp2——混合体系的第一放热峰峰温(K)。

采用Ozawa法对单独体系或混合体系的表观活化能进行计算，首先根据单独体系或混合体系的lgβi和1/Tpi进行线性回归，要求lgβi和1/T pi的皮尔逊相关系数(Pearson Correlation Coefficient)绝对值大于0.97。得到拟合曲线的斜率后，根据下式计算其表观活化能Ea(b):(www.xing528.com)

根据下式计算混合体系相对于单独体系的表观活化能改变率ΔE/Ea:

式中　βi——加热速率(K/min)；

Aa(b)——单独或混合体系的表观指前因子(1/min)；

Ea(b)——单独或混合体系的表观活化能(J/mol)；

R——摩尔气体常数，R=8.314(J/mol·K)；

F(α)——机理函数；

Tpi——加热速率为βi时样品的放热峰峰温(K)。

相容性评价的推荐性等级见表3-8。

表3-8　评价相容性的推荐性等级

安定性评价:Tp0越高，烟火药安定性越好。