[发明专利]一种基于绝热加速量热法的火炸药物料热稳定性分级方法

权利要求书

1.一种基于绝热加速量热法的火炸药物料热稳定性分级方法，其特征在于：该方法采用绝热加速量热法测试物料热分解反应，获得物料动力学参数表观活化能E_a和指前因子A，进而获取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，定量获取物料温度修正系数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，采用绝热加速量热法获取物料热分解反应动力学参数表观活化能E_a和指前因子A；

利用绝热加速量热仪测试火炸药制造工艺过程物料在绝热条件下的热分解特性，获得转化率α、起始分解温度T_on、绝热温升ΔT_ad等热分解参数，利用绝热动力学模型式(Ⅰ)拟合得到物料发生热分解反应的动力学参数表观活化能E_a和指前因子A：

其中，在绝热条件下：

式中：m_b为物料容器质量，g；C_b为物料容器的比热，J·K^-1·g^-1；m_s为物料质量，g；C_s为物料的比热，J·K^-1·g^-1；为热惯量修正系数；ΔT_ad为经热惯量修正后的绝热温升，K；α为转化率，％；E_a为表观表观活化能，J/mol；A为指前因子，s^-1；T_on为起始分解温度，K；T_max为分解最高温度，K；ΔT_ad为绝热温升，K；Q为放热量，J；T为实际环境工艺温度，K；

步骤二，获得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的计算公式如公式(Ⅵ)所示：

式中：E_a为表观活化能，kJ/mol；A为指前因子，s^-1；R为气体常数，J/(mol·K)；C_s物料的比热容，J/(g·K)；Q_r为物料热分解的比放热量，J/g；T为实际环境工艺温度，K；

采用苏黎世危险性分析法的6等级准则为判定条件，TMR_ad分别为100h，50h，24h，12h，8h，1h，由公式(Ⅵ)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；

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步骤三种物料温度修正系数γ₁取值范围为6～9时，即实际工艺温度Tp_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，进一步定量获取物料温度修正系数γ₁；

γ₁取值范围为6～9时，利用TMR_ad与物料实际工艺过程中的操作时间进一步确定，由公式(Ⅶ)计算出比操作时间系数δ：

式中：TMR_ad为绝热条件下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：

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