[发明专利]一种火炸药等温热分解压力测量装置

说明书

本申请公开了一种火炸药等温热分解压力测量装置，解决了现有技术试验药量小、长时静压耐受性差导致的测量适用性差和压力跟踪时间短的问题。本申请主要由样品池、压螺母、压螺帽、压环、密封环、密封垫组成，采用压力传感器跟踪火炸药长时间等温分解过程的压力变化时程曲线，具有耐静压性能优异、压力跟踪时间长的优点，可实现火炸药全分解过程压力变化测量。

技术领域

本申请属于火炸药性能测试技术领域，涉及一种火炸药等温热分解压力测量装置，适用于火炸药在等温热分解过程压力变化的持续跟踪测量。

背景技术

火炸药的热分解是火炸药缓慢化学变化的重要形式，研究火炸药的热分解过程对研究火炸药的安定性、热爆炸以及爆燃等有重要意义，尤其是火炸药在存储条件下，近似于长时间的等温过程，这种条件下火炸药由于热分解放出的热量不易散失而产生热积累的加速反应，或者产生自动催化加速反应、链式反应等而导致爆燃或爆轰。根据等温热分解反应的特点，通常用测量气体、测热、测失重和热分析等方法来测量火炸药的热分解过程，虽然DSC、TG等热分析手段发展比较成熟，可以通过试验拟合出火炸药材料的热分解反应动力学方程，但实际应用过程中火炸药材料热分解的放气量及气体压力也是研究人员重点关注的特征参数，其中火炸药的基础热安定性参数-真空热安定性即采用单位质量放气量mL/g表示，测试时通过测量恒温一定时间的分解气体压力换算成标准状态下体积。

目前最常用的测量火炸药热分解压力的试验是真空热安定性试验，国军标GJB772A-97方法501.2有详细的规定，一般采用玻璃仪器测量5g样品在恒温(100℃、120℃或150℃)、40h或48h下的分解气体压强，以不大于2mL/g作为合格判据。真空热安定性试验是适用于火炸药材料基础热安定性的通过性考核，测量仅针对有限恒温时间，同时玻璃仪器对长时间高压的耐受能力有限，测压通过毛细管内汞柱高度换算出测试终点的压强值，不能获得火炸药热分解过程气体产物压力的实时变化。为获得含能材料热分解过程压力实时变化过程，发展了动态真空安定性试验法(DVST)，将压力、温度传感器全都内置于玻璃测试管中，连续跟踪体系内部压力和温度随时间变化的测试方法，为研究含能材料的安定性、相容性、长储寿命提供了一种新的技术途径。但DVST测试系统采用25mL玻璃管作为反应测量管，装药量不超过1g，玻璃管的耐压性也不足以支撑样品完全分解长时间积累的较高气体压力。以上方法虽然获得了有关火炸药安定性的数据，但火炸药的应用更加关心火炸药分解全过程以及分解各时刻的分解量，这就需要获得一定药量下全分解的产物压力(一般150℃全分解历程持续3天以上)，而目前的测试方法的试验药量小且无法测量全分解过程的长时间压力积累过程，无法用于研究火炸药全分解过程。

综上所述，现有技术存在以下不足：(1)试验装药量不超过1g，样品量较少，弱化了试样热分解过程的热积累，与实际应用条件差异较大；(2)反应容器采用玻璃仪器，通过玻璃磨口塞进行密封，系统耐压性较差，不能用于火炸药全分解过程的长时间持续高压力跟踪测量。

发明内容

针对上述现有技术存在的不足，本申请的目的在于提供一种火炸药等温热分解压力测量装置，包括样品池、压螺母、压螺帽、压环、密封环、密封垫；

样品池为一端开口的筒状结构，内径25mm～30mm，内部高度60mm～80mm，壁厚5mm～6mm，距样品池开口端2mm～3mm处有一环形挂耳，环形宽度5mm～6mm、厚度3mm～4mm，沿挂耳环形中心有宽度1mm的V形槽；

压螺母为带直径35mm～42mm中心通孔的柱形，与压螺帽通过螺纹配合，压螺母分上、中、下三级结构，上级外径44mm～52mm、高度4mm，中级螺纹外径53mm～60mm、螺纹高度16mm～18mm，下级六棱柱的外接圆直径42mm～52mm、高度9mm～10mm；