GB/T 19469-2004 烟火药剂着火温度的测定 差热-热重分析法

      警告：使用本标准的人员应有正规实验室工作的实践经验。本标准并未指出所有可能的安全问题，使用者有责任采用适当的安全和健康措施，并保证符合国家有关法律规定的条件。本标准涉及的烟火药剂是一种易燃易爆的危险品，以下是最主要的安全技术规定：

      a）试样的制备应在有安全防护措施条件下进行；

      b）试样的制备和存放量不能超过安全防护允许的条件；

      c）试样干燥应在安全防爆干燥箱中进行，其干燥温度不超过55℃；

      d）剩余试样和试验过的试样应及时进行销毁。

1 范围

      本标准规定了差热-热重分析法测定烟火药剂着火温度的方法及安全技术规定。

      本标准适用于烟火药剂着火温度的测定。

2 规范性引用文件

      下列文件中的条款通过本标准的引用成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准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标准。

      GB/T 8170 数值修约规则

      GB/T 15813-1995 烟花爆竹成型药剂 样品分离和粉碎

3 术语和符号

      下列术语和符号适用于本标准。

3.1

      烟火药剂 pyrotechnic composition

      由氧化剂和可燃剂组成的混合物，并在燃烧或爆炸时能产生烟火效应。“烟火效应”是指当烟花爆竹燃烧或爆炸时，伴随产生光、声、色、气、烟等效果以及构成各种花色图案的现象。

3.2

      着火温度 ignition temperature

      使烟火药剂被点燃并自动燃烧下去的最低温度。

3.3

      差热分析法 differential thermal analysis

      在程序控制温度下，测量试样和参比物的温度差与温度关系的一种技术，用符号DTA表示。

3.4

      热重分析法 thermogravimetric analysis

      在程序控制温度下，测量试样的质量与温度关系的一种技术，用符号TG表示。

4 原理

      烟火药剂试样在程序升温控制温度下，由于物理和（或）化学变化引起试样温度差和（或）质量的变化，用热分析仪记录试样质量和温度差与温度的关系，即热重（TG）曲线和差热分析（DTA）曲线。试样DTA曲线的第一个强放热峰（对应的TG曲线一般有明显的失重）的外推起始温度就是所测试样的着火温度。

5 试剂和材料

      除非另有说明，在分析中仅使用分析纯试剂。

5.1 铟（In），纯度在99.999％以上。

5.2 石英（SiO₂）。

5.3 碳酸锶（SrCO₃）。

5.4 α-氧化铝（α-Al₂O₃）。

6 仪器

      ——一般实验室仪器和以下装置：

      ——按GB/T 15813-1995中第3章的要求。

      ——安全型防爆烘箱，控温精度为±2℃。

      ——微机差热天平（配热分析数据工作站），加热炉温度范围为室温至1400℃。

      ——氧化铝坩埚，0.06mL。

7 试样的制备

7.1 按照GB/T 15813-1995中的第4章规定将烟火药剂样品粉碎混匀后通过100目标准筛。

7.2 试样在安全型防爆烘箱中于50℃～55℃干燥4h后，置于干燥器内冷却至室温。

8 分析步骤

8.1 差热天平温度测量系统测温准确度的标定：采用标准样品进行标定，低温段用铟标定，中温段用石英标定，高温段用碳酸锶标定，标定方法如下：

      a) 低温段温度标定：取约50mg铟作为试样，参比物α-氧化铝约10mg，差热量程（DTA）取±50μV，热重量程（TG）取10mg，气氛为静态空气，在升温速率为10℃/min下进行热分析测试，铟的DTA曲线有惟一的吸热峰，该吸热峰的外推起始温度应为154.0℃±4.0℃。

      b) 中温段温度标定：取约40mg石英作为试样，参比物a-氧化铝约10mg，差热量程（DTA）取±25μV，热重量程（TG）取10mg，气氛为静态空气，在升温速率为10℃/min下进行热分析测试，石英的DTA曲线有惟一的吸热峰，该吸热峰的外推起始温度应为571.0℃±3.0℃。

      c) 高温段温度标定：取约30mg碳酸锶作为试样，参比物a-氧化铝约10mg，差热量程（DTA）取±50μV，热重量程（TG）取10mg，气氛为静态空气，在升温速率为10℃/min下进行热分析测试，碳酸锶的DTA曲线有惟一的吸热峰，该吸热峰的外推起始温度应为928.0℃±7.0℃。

8.2 烟火药剂的着火温度测定程序：微机差热天平处于正常状态下按8.1的方法进行测温准确度标定合格后，按以下程序测定烟火药剂的着火温度：

      a) 称取适量的试样（一般为2mg～10mg，试样量按试样反应猛烈程度选择，猛烈的试样取少些）。

      b) 于氧化铝坩埚内，再置于样品支持器中，取a-氧化铝约10mg于氧化铝坩埚内，再置于参比物支持器中。

      c) 设置仪器的工作条件：DTA量程取士50μV，TG量程取10mg，气氛为静态空气，升温速率为10℃/min。

      d) 对试样进行DTA-TG分析，分析完毕后由数据工作站进行结果计算处理，确认试样DTA曲线的第一个强放热峰（对应的TG曲线一般有明显的失重），该放热峰的外推起始温度就是所测试样的着火温度。

9 结果计算

      烟火药剂的着火温度由热分析仪的数据工作站进行计算，试样DTA曲线的第一个强放热峰的外推起始温度就是所测试样的着火温度，单位为℃。

      所得结果按GB/T8170的规则修约至第一位小数。

      取平行测定结果的算术平均值作为测定结果。

10 允许差

      在重复性条件下所得两个单次分析值的允许差见表1。

表1 重复性条件下所得两个单次分析值的允许差          单位为摄氏度

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