[发明专利]一种基于差示扫描量热法的火炸药热稳定性分级方法

权利要求书

1.一种基于差示扫描量热法的火炸药热稳定性分级方法，其特征在于：该方法采用差示扫描量热法测试物料热分解反应，获得物料热动力学参数表观活化能E_a和指前因子A，进而获取物料不同危险等级绝热条件最大反应速率到达时间所需要的工艺温度T_p，并以不同危险等级工艺温度T_p及比操作时间系数δ为标尺，对比衡量工艺过程物料实际工艺温度T_ps及实际工艺温度时间t_s，将定量获取的物料温度修正系数γ₁作为工艺过程物料热稳定性级别，从而进行定量分级评价；该方法具体包括如下技术步骤：

步骤一，采用差示扫描量热法测试物料热分解反应，获得物料热动力学参数表观活化能E_a和指前因子A；

利用差示扫描量热试验获取火炸药制造工艺过程物料的热分解反应，获取引起物料快速分解的放热反应峰温，利用热分析动力学的计算方法，即公式(Ⅰ)回归得到物料热分解反应的动力学参数表观活化能E_a和指前因子A：

式中：β_i为升温速率，K/s；T_i为分解峰峰温，K，A为指前因子，s^-1；E_a为反应的表观活化能，J/mol；R为气体常数，J/(mol·K)；

步骤二，获得物料不同危险等级绝热条件最大反应速率到达时间TMR_ad所需要的工艺温度T_p；

TMR_ad的根据公式(Ⅱ)计算：

式中：E_a为表观活化能，J/mol；A为指前因子，s^-1；T_p为工艺温度，K；R为气体常数，J/(mol·K)；C_p物料的比热容，J/(g·K)；Q_r为物料热分解的放热量，J/g；

采用苏黎世危险性分析法6等级准则为判定条件，TMR_ad分别为100h，50h，24h，12h，8h，1h，由公式(Ⅱ)分别获得到达6个TMR_ad所需要的工艺温度T_p依次为：T_D100、T_D50、T_D24、T_D12、T_D8、T_D1；

步骤三，以不同危险等级的6个绝热条件最大反应速率到达时间TMR_ad划分工艺温度T_p的危险等级，以工艺温度T_p为标尺，对比衡量物料所处的实际工艺温度T_ps,定量获得物料温度修正系数γ₁，确定物料热稳定性分级方案为：

ad]]>	ps]]>	1]]>	物料热稳定等级
ad≥100h]]>	ps≤TD100]]>	1	1
ad＜100h]]>	D100＜Tps≤TD50]]>	2	2
ad＜50h]]>	D50＜Tps≤TD24]]>	3	3
ad＜24h]]>	D24＜Tps≤TD12]]>	4	4
ad＜12h]]>	D12＜Tps≤TD8]]>	5	5
ad＜8h]]>	D8＜Tps≤TD1]]>	6～9	6～9
ad＜1h]]>	ps＞TD1]]>	10	10

；

所述的步骤三如果物料温度修正系数γ₁取值范围为6～9时，即实际工艺温度T_D8≤T_ps＜T_D1时，以不同危险等级的比操作时间系数δ为标尺，进一步采用公式(Ⅲ)定量求解物料温度修正系数γ₁：

式中：TMR_ad为在工艺温度下绝热条件最大反应速率到达时间h；t为此物料在工艺过程中的操作时间h；比操作时间系数δ的表示工艺操作时间的安全裕度，以1倍、2.5倍、4倍安全裕度即比操作时间系数δ＝1，δ＝2.5，δ＝4为标尺，划分物料危险性等级，物料温度修正系数γ₁在6～9时取值及热稳定性分级为：

δ	δ＜1	1≤δ＜2.5	2.5≤δ＜4	δ＞4
1]]>	6	7	8	9
物料热稳定性等级	6	7	8	9

。