1.1 抗爆型DTA/自動(dòng)爆發(fā)點(diǎn)測(cè)試儀

測(cè)量樣品在程序控溫下與參比物之間的熱量差(吸熱或放熱)。用于確定硝化棉的分解起始溫度Onset、峰值溫度。這是評(píng)估其熱安定性的核心手段。

1.2 動(dòng)態(tài)真空安定性試驗(yàn)

將樣品在特定溫度(如100℃,120℃)下加熱一段時(shí)間(如40小時(shí)),測(cè)量其分解釋放出的氣體體積。釋放氣體越少，表明熱安定性越好。這是含能材料非常經(jīng)典的安定性測(cè)試方法。

1.3 ARC絕熱量熱儀

一種絕熱加速量熱儀，可以模擬樣品在絕熱環(huán)境下(如大量堆積時(shí))的自熱、分解直至爆炸的全過程,獲得時(shí)間-溫度-壓力數(shù)據(jù),是評(píng)估熱爆炸危險(xiǎn)性的重要工具。

1. BAM落錘撞擊感度儀

一定重量的落錘從不同高度落下撞擊樣品，通過計(jì)算臨界撞擊能量來表征其撞擊敏感度。

2. BAM摩擦感度儀

對(duì)放置于瓷板和磁棒之間的樣品，使用荷重臂和砝碼對(duì)樣品加載一定的荷重，控制步進(jìn)電機(jī)帶動(dòng)瓷板以一定的速率移動(dòng)對(duì)樣品產(chǎn)生一定的摩擦，測(cè)試引起發(fā)生爆炸或發(fā)火的最小摩擦荷重。

3. ESD靜電火花感度儀

用特定能量的靜電火花作用于樣品，測(cè)定樣品發(fā)生反應(yīng)的臨界能量。

1. 爆熱儀/高壓氧彈量熱儀

在惰性氣體(如氮?dú)?或氧氣中，測(cè)量單位質(zhì)量樣品爆轟或燃燒后釋放的總熱量。

2. 燃速測(cè)定系統(tǒng)

在一定壓力下，測(cè)試硝化棉(通常制成藥條)的線性燃燒速率。

1.1 殘留的酸性雜質(zhì)

在生產(chǎn)過程中，纖維素用濃硝酸和濃硫酸的混酸進(jìn)行硝化。反應(yīng)后，會(huì)有硫酸、硝酸等強(qiáng)酸殘留在硝化棉纖維的內(nèi)部和表面。這些酸是強(qiáng)烈的催化劑，會(huì)催化硝化棉自身分解，而分解產(chǎn)物又是酸性的，從而形成自催化分解循環(huán)，使分解不斷加速。

1.2 硝酸酯基本身的不穩(wěn)定性

硝化棉分子結(jié)構(gòu)中的硝酸酯基(-O-NO2)在熱或光照下會(huì)發(fā)生均裂，生成自由基，引發(fā)鏈?zhǔn)椒纸夥磻?yīng)。此外，分子結(jié)構(gòu)中還存在一些較弱的鍵，如殘留的硫酸酯基(-0-SO2-O-)，這些鍵更不穩(wěn)定，更容易斷裂引發(fā)分解。

3.1 抗爆型差熱分析儀(DTA600-EX)測(cè)試

1) 未經(jīng)安定性處理的硝化棉：

DTA曲線：其分解起始溫度較低，分解放熱峰更尖銳、更劇烈。這表明它不穩(wěn)定，更容易在較低溫度下開始劇烈分解。

2) 經(jīng)過安定性處理的硝化棉：

DTA曲線：分解起始溫度明顯升高，放熱峰變得更寬、更平緩。這表明其熱穩(wěn)定性更好，需要更高的能量才能觸發(fā)分解。

3.2 動(dòng)態(tài)真空安定性試驗(yàn)(VST200Pro)-測(cè)"放氣量"

這是衡量安定性最-經(jīng)-典、最-權(quán)-威的定量方法，直接關(guān)聯(lián)到儲(chǔ)存安全性。

測(cè)試原理：將一定量的硝化棉樣品在特定溫度(如100℃,120℃)下加熱一段時(shí)間(如40小時(shí))，并保持系統(tǒng)真空。儀器會(huì)精確測(cè)量樣品分解釋放出的氣體體積。

如何判斷：

未經(jīng)安定性處理的硝化棉：會(huì)釋放出大量的氣體(通常是氮氧化物等)。放氣量遠(yuǎn)超標(biāo)準(zhǔn)。

經(jīng)過安定性處理的硝化棉：釋放的氣體量非常少。通常標(biāo)準(zhǔn)會(huì)規(guī)定一個(gè)上限(例如，在40小時(shí)/120℃條件下，放氣量≤2.0mL/g)，合格的產(chǎn)品必須低于此值。

結(jié)論性證據(jù)：如果兩個(gè)樣品在相同條件下測(cè)試，放氣量差異顯著(例如，一個(gè)為5.0mL/g，另一個(gè)為1.0mL/g)，那么放氣量大的那個(gè)一定是安定性不合格的。