GJB 5891.7-2006火工品药剂试验方法 第7部分：体、面电阻率测定

GJB 5891.7-2006火工品药剂试验方法

第7部分:体、面电阻率测定

1  范围

本部分规定了测定火工品药剂体积电阻率和面积电阻率(简称体电阻率和面电阻率)的仪器、设备及材料、环境要求、试样准备、试验准备、试验步骤、结果处理及注意事项。

本部分适用于面电阻率大于10⁶Ω的火工品药剂的面电阻率的测定，以及体电阻率大于10⁶Ω·cm的火工品药剂在松装及压装情况下的体电阻率的测定。

2  原理

用三电极试验装置包围被测药剂，将药剂微弱的直流信号转换成交流信号，并进行放大；再将放大的信号通过整流、滤波，最后用直流指示出来，得出药剂的体电阻和面电阻，然后计算其体电阻率及面电阻率。其原理示意图如图1a)、图1b)所示。

图1  火工品药剂体、面电阻测定原理示意图

3  仪器、设备及材料

试验用仪器、设备及材料应符合以下要求:

a)绝缘电阻测试仪(包括三电极屏蔽盒):2.5 级；电阻值大于10¹²Ω时，测量误差应小于20%；电阻值不大于10¹²Ω时，测量误差应小于10%；测定松装药剂用三电极装置如图2所示，其中电极主要尺寸如图3、图4、图5、图6所示；测定压装药剂用三电极装置如图7所示，其中高压电极和电极组合件主要尺寸如图8、图9、图10、图11、图12所示；测量电压为100V；推荐采用ZC36型绝缘电阻测试仪；

b）压力机:压力机压力表的测量范围为0MPa～3.9225MPa，03.5级；

c）架盘天平:分度值为0.01g；

d）水浴(或油浴)烘箱:控温精度为±2℃；

e）游标卡尺:分度值为0.02mm；

f）干燥器:直径为350mm；

g）防护板；

h）绝缘板:绝缘电阻，大于10¹⁴Ω

i）导电橡胶板；

j）稳压电源:2kVA～3kVA。

4  环境要求

4.1  除另有规定外，实验室温度为15℃～25℃，相对湿度为不大于60%，气压为当地大气压，应无强电场干扰。

4.2  除另有规定外，压药工房温度为16℃～32℃，相对湿度不大于60%，气压为当地大气压。

4.3  除另有规定外，绝缘电阻测试仪应接有稳压电源，保证测试过程中交流电压的稳定。

5  试样准备

5.1  药剂预处理

将被测药剂放入水浴(或油浴)烘箱中，在50℃～60℃(对于分解温度低的药剂可在38℃～42℃)温度下烘4h，自然冷却至室温，取出，放入干燥器中至少24h后才可使用。

5.2  松装药剂测试试样准备

5.2.1  按照原理图1a)，将图2测定松装药剂用三电极装置内的导线连接好。5.2.2  称取经5.1处理的被测药剂3g～4g，倒入三电极装置的装药部位，用特制的导电橡胶板刮平，然后将高压电极轻轻放在药面上，即成为松装药剂测试试样，待测。

5.2.3  重复5.2.1～5.2.2的操作，至少准备七个试样。

5.3  压装药剂测试试样准备

5.3.1  按照原理图1b)，将图7测定压装药剂用三电极装置内的导线连接好。5.3.2  用游标卡尺测量并记录底座上端面至高压电极上端面的高度(如图7所示)。

5.3.3  称取经5.1处理的被测药剂0.2g～0.6g(具体药量视药剂的假密度而定)，倒入高压电极上表面的内孔中，轻轻摇动，然后插入冲头缓慢旋压，使药面平整。

5.3.4  测量并记录电极组合件的厚度，再将电极组合件轻轻放在药面之上。5.3.5  将压药机的导向模套在底座上，装上压药冲头，在压药压力机上压制。不同药剂选用的压药压力值见表1。对新研制的药剂，其压药压力应根据使用要求选定。

5.3.6  测量并记录压制后底座上端面至电极组合件上端面的高度；并根据5.3.4的测量数据，计算药剂的厚度，其厚度应在0.5mm～1.0mm范围内。计算后，符合要求的装有压装药剂的三电极装置即成为压装药剂测试试样，待测。

5.3.7  重复5.3.1～5.3.6的操作，至少准备七个试样。

5.3.8  将制备的试样放在干燥器中，备用；制备好的试样存放时间不应超过一周。

表1  不同火工品药剂压药压力值选择

6  试验准备

6.1  将经5.2或5.3制作的待测试样在实验室环境条件下保持至少2h。

6.2  将绝缘电阻测试仪及三电极屏蔽盒放在绝缘板上，并置于防护板后，开启电源，预热30min，并调整至正常工作状态。

6.3  将试样置于三电极屏蔽盒内，按原理图连接好导线；将三电极屏蔽盒测量转换开关“Rs—Rv”按试验要求调至体电阻(Rv)或面电阻(Rs)的位置上。

7  试验步骤

7.1  将“放电一测试”开关、“短路”开关，分别调至“测试”“短路”的位置，给试样充电15s，然后将短路开关调至“断开”位置。

7.2  调整倍率开关，使表头指在1～10的刻度范围内。记录1min时指针指示的稳定值及倍率指示值。

7.3  将短路开关、“放电一测试”开关、倍率开关，分别调至“短路”、“放电”及最低档×10²Ω或×10^-1A位置，放电15s后取出试样。

7.4  读取数据，并记录试验结果。

7.5  重复7.1～7.4的操作，直至七个试样全部测试完。

8  结果处理

8.1  按公式(1)和公式(2)分别计算药剂的体电阻、面电阻:

Rv=kTv··················（1）

Rs=kTs··················（2）

式中：

Rv——被测药剂体电阻的数值，单位为欧姆(Ω)；

K ——测定电压为100V时仪器的系数(对于ZC36型绝缘电阻测试仪，其值为0.1)；

Tv——测得的药剂体电阻的数值，单位为欧姆(Ω)；

Rs——药剂的面电阻数值，单位为欧姆(Ω)；

Ts——测得的药剂面电阻数值，单位为欧姆(Ω)。

8.2  按公式(3)和公式(4)分别计算松装药剂和压装药剂的体电阻率:

式中：

Pv₁——松装药剂的体电阻率的数值，单位为欧姆厘米(Ω·cm)；

D₀  ——测量电极直径与保护电极直径之和平均值的数值，单位为厘米(cm)；d₁  ——在三电极装置中松装药剂厚度的数值，单位为厘米(cm)；

Pv₂——压装药剂的体电阻率的数值，单位为欧姆厘米(Ω·cm)；

d₂  ——在三电极装置中压装药剂厚度的数值，单位为厘米(cm)。

8.3  按公式(5)计算药剂的面电阻率:

式中:

Ps——药剂面电阻率的数值，单位为欧姆(Ω)；

D₁ ——测量电极直径的数值，单位为厘米(cm)；

D₂ 一一保护电极直径的数值，单位为厘米(cm)。

8.4  分别计算七个试样的体电阻率、面电阻率，并分别取其算术平均值，精确至小数点后两位，作为试验结果报出。

8.5  填写试验报告单(格式参见附录A)。

9  注意事项

9.1  松装试样在装药、倒药时应在防护板后进行操作。

9.2  试验时，操作人员应穿防静电工作服、鞋、袜，并佩带防静电手套和防护眼镜等。

附录A

火工品药剂体、面电阻率试验报告

图A.1  火工品药剂、面电阻率试验报告格式