烟火药爆炸性能测定方法优化

表征烟火药的爆炸性能，通常参照炸药的试验方法，如做功能力试验、猛度试验、爆速试验等。但是其测试结果不一定能够完全反映烟火药的爆炸性能，因为只有烟火药具有稳定爆炸分解传播性能时，试验才有实际意义。然而大多数烟火药很难具备这一条件，只有含氯酸盐（含量不少于60%）或含有炸药的烟火药爆炸分解才容易激发并能稳定传播。大多数烟火药的爆炸性能随密度增高而降低。压制好的烟火药相对安定，最危险的工序是药剂处在未压制状态的那些工序。

一、烟火药做功能力的测定

依据GB 12436—90炸药做功能力试验铅铸法，将一定质量、一定密度烟火药置于铅铸孔内，爆炸后以铅铸孔扩大部分的容积来衡量烟火药的做功能力。其试验装置如图3.4所示。

图3.4　做功能力试验装置

1—雷管线；2—石英砂；3—铜壳电雷管；4—烟火药试样；5—铅铸

1.试样准备

称取烟火药10 g，装入纸筒并盖上带孔圆纸板，将纸筒放在内径为ϕ（24.5±0.1）mm的专用铜模子中，用冲子中心有ϕ7.5 mm×12 mm突出部分的专用铜冲子将烟火药压制成带有中心孔、装药密度计算值为（1.00±0.03）g/cm3的药柱。拔出冲子后，在中心孔内插入雷管壳，试验时再换上电雷管。

2.试验步骤

（1）以水作为介质，用容量瓶或滴定管测量铅铸孔的容积，擦干、备用。

（2）测量铅铸孔温度，然后将装配好的药柱放入铅铸孔内，并小心地用木棒将其送到孔的底部。铅铸孔内剩余的空间用石英砂填满（自由倒入，不准振动或捣固），刮平，起爆。

（3）爆炸后，用毛刷等清除孔内的残留物，用与（1）同样的方法测量铅铸孔的容积。3.试验结果的计算和评定

测试烟火药的做功能力按下式计算：

式中，X——烟火药做功能力，以铅铸孔扩大值表示，mL；

V1——爆炸前铅铸孔的容积，mL；

V2——爆炸后铅铸孔的容积，mL；

K——温度修正系数，见表3.10；

22——铜壳电雷管在15℃时的做功能力，mL。

表3.10　不同温度修正系数

试验时每种试样平行做两次测定，取其平均值，精确至1 mL，平行测定误差应不超过20 mL。如果超过20 mL，则需再补做一个试验。若其结果同前两个结果的平行误差均没超过20 mL，则可取相差较小的二者的平均值。若有的结果超过20 mL，则可取不超差的数值求其平均值。

二、烟火药猛度的测定

依据GB 12440—90炸药猛度试验铅柱压缩法，在规定参量（质量、密度和几何尺寸）及一定试验条件下，烟火药爆炸时对铅柱进行压缩，用压缩值来衡量烟火药的猛度。试验装置如图3.5所示。(www.xing528.com)

图3.5　烟火药猛度试验装置

1.试样准备

（1）粉状试样装药。先将纸筒送入钢套中，纸筒底部与钢套一端齐平，剪去多余部分。称量试样（20.0±0.1）g，缓慢倒入桶底，轻轻充分振动使药面平整。用游标卡尺从垂直方向测量带孔圆纸板厚度，取算术平均值作为其厚度值（精确到0.01 mm）。将电点火头的电线穿过带孔圆纸板和压膜中心孔，拉直电线，让电点火头根部顶住带孔圆纸板，然后一同贴放在药面上，保证电点火头相对垂直插入药物。

在保证压药安全的前提下，根据试验目的的不同，允许采用满足不同试验目的的密度进行试验。

如按试样自然密度进行试验，只需轻轻一压，拧紧定位螺丝，然后退出压药模具。退模时不应将电点火头带出，并避免试样外泄到带孔圆纸板上。记录压模高度，计算药柱高度，用hm表示（精确到0.1 mm）。

如采用大于自然密度的试样密度，应按下述方式对试样施压。压药前，如对药物机械感度或安全试验密度经验值有确切了解，在确认压药操作安全的前提下，可根据压药密度算出药柱高度，确定紧圈位置并拧紧固定螺丝，手动施压。如对药物机械感度缺乏了解，宜采用5 kg铜锤施压，具体方法是保持装置在同一轴线上与地面垂直放置，将铜锤放在压药模具圆形平板上，利用铜锤自重自然施压，待稳定后拧紧固定螺丝。两种压药方式都应在防护装置放置好后完成，装置垂直放置于水平、光滑、坚实的地面或木板上，双手前伸并护住装置，保持装置与地面垂直，缓慢施压，直到药柱高度达到试验要求。

压药完毕后退模，退模时不应将点火头带出，并避免试样外泄到带孔圆纸板上。记录压模高度，计算药柱高度，用hm表示（精确到0.1 mm）。

（2）颗粒状烟火药装药。将纸筒送入钢套中，纸筒底部与钢套一端齐平，剪去多余部分。称量试样（20.0±0.1）g，缓慢倒入纸筒中，自然堆集，轻轻振动使药面平整。用游标卡尺从垂直方向测量带孔圆纸板厚度，取算术平均值作为其厚度值（精确到0.01 mm）。将电点火头线穿过带孔圆纸板中心孔，并将电点火头根部贴紧纸板，然后一同放在药面上，保证电点火头相对垂直于药面并完全插入试样。用深度尺测量纸板到钢套端面距离，计算药柱高度，用hm表示（精确到0.1 mm）。

2.试验步骤

（1）测量铅柱高度。

在铅柱一端，经过圆心用铅笔画上十字线，并注明序号。在十字线上距交点7.5 mm处再轻轻画上交叉短线，用游标卡尺沿十字线依次测量铅柱高度（精确到0.02 mm）。测量时，游标卡尺端部应伸到交叉短线处，取4个测量值的算术平均值作为试验前铅柱高度，用h0表示（精确到0.01 mm）。

（2）爆炸试验。

①安放试验装置。钢底座水平放置在坚硬的基础（混凝土厚度不小于100 mm）上，依次放置铅柱（画线端面朝下）、钢片、钢套（已装药），使系统在同一轴线上（目测），在确认电线另一端起爆器或起爆电池处于断开状态下后，将电点火头线与电线连接，然后进行起爆。

②擦去试验后铅柱上的脏物，用游标卡尺依次测量4个高度（精确到0.02 mm），取算术平均值作为试验后铅柱高度，用h1表示（精确到0.01 mm）。

3.试验结果的计算

（1）铅柱压缩值按下式计算：

式中，Δh——铅柱压缩值，mm；

h0——试验前铅柱高度，mm；

h1——试验后铅柱高度，mm。

（2）每个试样做两个平行试验。对粉状试样，其平行试验的压缩值相差不得大于2.0 mm；对于颗粒状的试样，其平行试验压缩值相差不得大于3.0 mm。然后再取平行试验的算术平均值（精确至0.1 mm），该值即为试样的铅柱压缩值。

（3）若试验不平行，则重新取样，直至试验平行为止。

试验结果以铅柱压缩值报出，报出时应当注明药柱高度hm和试样的状态（粉末状或颗粒状）。