撞击感度测试及其影响因素

黑火药受机械撞击作用时发生燃烧或爆炸的难易程度称为黑火药的撞击感度。撞击感度试验一般在卡斯特落锤仪上进行,其表示方法通常有以下三种。

(1)上下限法:在落锤仪上测定黑火药的冲击感度时,以一定重量的落锤,从一定高度落下,火药样品能够百分之百爆炸的最小距离(最小高度)叫作上限。而百分之百不发生爆炸的最大距离(最大高度)叫作下限。上限表示可靠发火的界限；下限表示安全使用的界限。

(2)50%特性落高法:通过大量试验,求出火药发生50%爆炸时的落锤高度,用以表示火药的撞击感度。该落高是代表该批产品的平均感度。

(3)爆炸百分数法:将一定重量的落锤从一定的高度落下时,以试样发生爆炸的百分数来表示。表7-6列举了黑火药与几种典型炸药的撞击感度值。通过对比可以看出,粉状黑火药的撞击感度介于梯恩梯和特曲儿之间；粒状黑火药的撞击感度介于特曲儿和黑索今之间。

表7-6　几种火炸药的撞击感度

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试验结果证明,粒状黑火药比粉状黑火药的撞击感度高。这是由于粒状黑火药的表面凹凸不平,很不规则,其棱角比较多的缘故。当黑火药受到机械冲击时,在极短的时间内,由机械能转变成的热能还没有来得及传导和分散,热量集中在黑火药的个别质点(特别是棱角处)上,形成热点,热点的温度可瞬间升高,当温度达到足够高时,热点首先开始化学变化,直至发生爆炸。粉状黑火药比粒状黑火药的棱角少,因此它的撞击感度低于粒状黑火药。

传统黑火药(KNO3/C12H4O2/X)、酚酞型(KNO3/C20H14O4/X)及对硝基苯酚型(KNO3/C6H5NO3/X)无木炭黑火药的撞击感度数据如图7-4所示。

图7-4　黑火药的撞击感度数据对比

由图中数据可知,几类黑火药撞击感度由高到低的顺序如下:

KNO3/C12H4O2/S(2)>KNO3/C20H14O4/S(5)>KNO3/C6H5NO3/S(8)>KNO3/C12H4O2/NC(3)>KNO3/C20H14O4/NC(6)>KNO3/C6H5NO3/NC(9)>KNO3/C12H4O2(1)>KNO3/C20H14O4(4)≈KNO3/C6H5NO3(7)。