GJB 5891.27-2006火工品药剂试验方法

第27部分:静电火花感度试验

1  范围

本部分规定了进行火工品药剂静电火花感度试验的仪器、设备和材料、环境要求、试验条件、试验准备、试验步骤、结果处理及注意事项。

本部分适用于粉末状或颗粒不大于850um的火工品药剂静电火花感度的测定。

2  规范性引用文件

下列文件中的条款通过本部分的引用而成为本部分的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单(不包含勘误的内容)或修订版均不适用于本部分，然而，鼓励根据本部分达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本部分。

GB/T 8170  数值修约规则

GJB 772A-1997  zha药试验方法

GJB/Z 377A-1994  感度试验用数理统计方法

3  原理

静电火花对药剂的起爆或引燃作用，可以等效地看成是一个充电到一定电压的电容器，通过一定的电阻对置于一定形状电极间的被测药剂放电，观察其发火情况，用被测药剂50%发火能量或电压的均值作为被测药剂的静电火花感度值。试验原理图见图1。

4  仪器、设备和材料（静电火花感度测试仪）

试验用仪器、设备和材料应符合以下要求:

a) 静电感度仪(以下简称仪器):应有0.2kV～50.0kV且连续可调的正负极性输出电压，空载高压输出稳定性在25kV以下时，30min漂移量不大于5%；发火箱上下电极同轴度应在直径0.5mm范围内，上下电极间隙应在0mm～4.00mm范围内可调；应有高压真空继电开关或球形开关，并应有控制开关闭合装置，开关未接触时，感应的漏电电压应不大于充电电压的5%；静电电压表量程0kV～3.0kV，OV～30.0kV，精度不低于1.5级；推荐采用JGY-50Ⅱ静电感度仪；

b) 绝缘套:应符合静电感度仪图纸要求；

c) 击柱:应符合GJB 772A-1997中方法601.1中的要求；

d) 极针:应符合静电感度仪图纸要求；

e) 水浴(或油浴)烘箱:控温精度为±2℃；

f) 护胸板；

g) 干燥器；

h) 交流稳压电源:2kVA～3kVA；

i) 内孔百分表及支架:分度值为0.01mm；

j) 工业用煤油或汽油；

k) 工业酒精（GB/T 394.1）。

5  环境要求

除另有规定外，实验室温度应为 15℃～25℃，相对湿度为 30%～40%，气压为当地大气压，应无强电场干扰。

6  试验条件

6.1  试验基本条件为:电容器容量为500pF±25pF，上下电极间隙为0.12mm，图1中R₂为0Ω。

6.2  当电容器的充电电压达到10kV，用6.1条件，仍然不能使药剂发火时，按被测药剂发火难易为原则，选用下列测试条件:

a)电容器容量为10000pF±500pF，上下电极间隙为0.12mm，R₂为0Ω；

b)电容器容量为10000pF±500pF，上下电极间隙为0.25mm，R₂为0Ω；

c)电容器容量为10000pF±500pF，上下电极间隙为0.18mm，R₂为100kΩ±5kΩ；

d)电容器容量为10000pF±500pF，上下电极间隙为0.50mm，R₂为100kΩ±5kΩ。

6.3  极针(上电极)极性:或正或负，每种药剂应做正负极性的静电感度试验。

6.4  串联电阻R₂为无感电阻器，功率适于试验要求。

6.5  放电回路的电感不大于5uH。

6.6  使用定量勺，使每发试验的被测药剂量为 20mg～30mg，并根据被测药剂发火的难易程度，用点平冲头(质量分别为9.0g±0.5g、13.5g±0.5g)，将其在击柱上点平。

6.7  每次试验应保证仪器是标定合格的，仪器的标定按仪器使用说明书进行。

7  试验准备

7.1  试样准备

将适量的被测药剂放在水浴(或油浴)烘箱中，在55℃～60℃(对于低熔点的药剂可在38℃～42℃)的温度下供4h，切断电源，自然冷却至室温，取出，作为试样，放入干燥器中至少24h 后方可使用。

7.2  击柱、极针、绝缘套准备

7.2.1  将击柱用煤油或汽油洗净后，再用工业酒精清洗，用细纱布擦干，放入烘箱中，在55℃～60℃的温度下烘30min，自然冷却。

7.2.2  将绝缘套用工业酒精洗净，用细纱布擦拭后放入烘箱中在38℃～42℃的温度下烘10min。

7.2.3  将经7.2.2处理的绝缘套趁热与烘干的击柱牢固配合好(操作时戴细纱手套)，放入干器中备用。

7.2.4  将极针用工业酒精清洗干净，用细纱布擦拭，放入烘箱中，在55℃～60℃的温度下烘30min,冷却后，放入干燥器中备用。

7.3  仪器准备

7.3.1   选定试验条件，按照试验要求，正确连接仪器的各引线，将各旋钮和开关调至初始工作状态。

7.3.2  装好击柱和极针(不配绝缘套)，将上下电极的间隙先调至零再调至试验间隙。

7.3.3  将“零点"指示器旋钮调至“放电"位置，给电容器充电，逐步升高电压，进行空电极放电试验，观察其电极间是否有火花产生，以确定仪器是否处于正常工作状态；同时，注意开始产生火花的电压值，并记录；然后卸下极针和击柱。

8  试验步骤

8.1  确定初始放电电压、试验步长和试验总次数

按GJB/Z 377A-1994升降法的规定，参考空电极放电试验时产生火花的电压值，确定初始电压和步长；以试探总次数n’为58(不分组)进行试验。若对估计值精度要求更高时，应按具体要求增大试探总次数n'值，并分组进行试验。

8.2  试验

8.2.1  从干燥器中取出试样，在实验室环境条件下至少保持30min后，再开始试验。

8.2.2  将“零点指示器"旋钮调至“测量"位置，装上新的极针和配有绝缘套的击柱；将上下电极的间隙先调至零，再调至试验间隙。

8.2.3  将“零点"指示器旋钮调至“短路"位置，连接需要的串联电阻；提起上电极，取出配有绝缘套的击柱，在护胸板后用定量勺舀取经7.1处理的试样，用导电橡皮板刮平后，倒在带有绝缘套的击柱上，用点平冲头轻轻点平。

8.2.4  将已有试样的击柱放回下电极中，关闭发火箱，慢慢放下上电极，并用百分表测量间隙。

8.2.5  打开电源，调节电位器，给电容器充电；将“零点指示器"旋钮调至“放电"位置，启动“起爆"开关对药剂放电，观察并记录药剂发火情况(药剂发生爆炸、燃烧、冒烟时为发火，否则视为不发火)。

8.3  试验的继续

第二次和以后的每次试验方法是:如前一次试验结果为发火，则本次试验降低一个电压步长进行试验；如前一次试验结果为不发火，则本次试验增加一个步长进行试验。

8.4  试验的完成

按8.3规定的方法重复8.21～8.2.5的操作直至完成8.1规定的试验次数。

9  结果处理

9.1  按GJB/Z 377A-1994升降法的规定，计算发火电压的均值估计量、标准差估计量及0.01%发火电压的均值估计量。

9.2  按公式(1)和公式(2)分别计算试样的50%发火能量和0.01%发火能量：

式中：

E₅₀——50%发火能量的数值，单位为焦耳(J)；

C——储能电容器实测值，单位为法(F)；

——发火电压的均值估计量的数值，单位为伏(V)；

E_0.01——0.01%发火能量的数值，单位为焦耳(J)；

——0.01%发火电压的均值估计量的数值，单位为伏(V)。

9.3  报出的试验结果包括:50%发火能量值、发火电压的均值估计值及其标准偏差，同时注明试样条件:电容、电极间隙、串联电阻、极针极性；0.01%发火能量及0.01%发火电压的估计值，数值修约应按GB/T 8170的规定。

10  注意事项

10.1  每放电一次，若发火，则需要更换一次极针、击柱和试样；若不发火，在增加一个步长电压时可以不更换极针等直接试验，但不应连续超过三次；击柱的上下两端面可以调换使用。

10.2  若某些试样在带有绝缘套的击柱上进行试验是会影响其发火，此时可去掉绝缘套，直接放在击柱上的试样量可不受6.6的限制。

10.3  实验室应严格控制环境条件，特别是相对湿度应严格控制在规定的条件下。

10.4  用定量勺舀取试样时应在护胸板后操作。

10.5  操作人员操作时应穿戴防护用品，包括防护眼镜、防静电服、鞋、袜和防静电手套等。