摩擦的敏感度检测
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发布时间:2025-07-11 05:23:56 更新时间:2025-07-10 05:23:56
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作者:中科光析科学技术研究所检测中心
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摩擦的敏感度检测是材料安全性能评估中的一项关键测试,尤其在化工、炸药、烟火、推进剂、含能材料及部分易燃易爆化学品的生产、储存和运输安全领域具有极其重要的意义。该检测旨在定量或定性地评估材料在受到机械摩擦作用时发生燃烧、爆炸或剧烈化学反应的可能性(即敏感度)及所需的临界条件。通过模拟实际可能遇到的摩擦场景(如生产设备挤压、运输颠簸碰撞、工具误操作等),该测试可以有效识别材料的安全风险等级,为制定安全操作规程、包装规范、运输规程以及应急救援措施提供科学依据,对预防重大安全事故具有不可替代的作用。
摩擦敏感度检测的核心目标通常是确定以下关键参数:
1. 临界负荷/临界压力: 引发材料燃烧或爆炸所需的最小摩擦负荷(通常以牛顿 N 或兆帕 MPa 表示)。
2. 爆炸概率: 在特定摩擦负荷(或压力)下,材料发生爆炸(或燃烧)的次数占总试验次数的百分比。
3. 50%爆炸概率点: 通过统计学方法(如Bruceton法、上下法)确定引发50%爆炸概率所需的摩擦负荷(或压力),是表征材料摩擦敏感度的最重要指标之一。
4. 爆炸特性: 观察和记录爆炸(或燃烧)的性质(如火焰、烟雾、声响、碎裂程度等)。
进行摩擦敏感度检测通常依赖于专用且标准化的试验机:
1. BAM摩擦仪: 这是国际上最广泛采用的标准摩擦感度测试仪,尤其适用于含能材料(炸药、推进剂等)。其核心结构是一个带有陶瓷或硬质合金摩擦板的倾斜平台(角度可调)和一个由砝码加载的陶瓷或硬质合金摩擦栓(滑柱)。试验时,样品置于栓与板之间,平台倾动使栓滑过样品表面,施加预定正压力下的剪切摩擦。
2. 其他专用摩擦感度仪: 根据具体标准或应用需求,可能使用不同类型的摩擦装置(如往复式、旋转式),但其原理都是对样品施加可控的摩擦力和摩擦行程。
3. 环境控制设备: 试验通常在恒温恒湿箱内进行,以排除环境温湿度对结果的影响。
4. 防护装置: 鉴于测试的危险性,仪器必须配备坚固的防爆箱体、泄压孔及远程操作和数据采集系统。
摩擦敏感度测试遵循严格的标准程序:
1. 样品制备: 样品通常为粉末或压制成特定尺寸和密度的药柱,确保样品状态的代表性和一致性至关重要。
2. 仪器准备: 清洁并检查摩擦板和栓的表面状态(无油污、无划痕),设定平台倾角(如BAM标准通常为90度),安装防护装置,检查传感器和数据采集系统。
3. 设置负荷: 通过砝码或加载系统施加预定的正压力(负荷)于摩擦栓上。
4. 进行测试: 将样品放置在摩擦板和栓之间。启动仪器,使摩擦栓按设定方式(如滑落、推动)在样品表面滑过预定距离(通常几毫米至十几毫米)。
5. 观察与记录: 通过观察窗或传感器(声、光、压)判断是否发生爆炸(燃烧、发光、冒烟、声响、碎片飞出、压力波动等),并详细记录发生与否及现象。
6. 系列试验与统计分析: 在多个不同的负荷水平下重复进行系列试验(通常每个负荷水平至少25次)。使用统计学方法(如Bruceton法)分析数据,计算不同负荷下的爆炸概率,最终确定50%爆炸概率所对应的临界负荷(F50)。
摩擦敏感度检测须严格遵循国内外相关标准,确保结果的可比性和权威性:
1. 国际标准:
- UN Recommendations on the Transport of Dangerous Goods: Manual of Tests and Criteria (联合国《关于危险货物运输的建议书:试验和标准手册》) - Part 3, Test 3.3 (b) or 3.4 (c):针对爆炸物和自反应物质,详细规定了BAM摩擦仪测试方法。
- NATO STANAG 4489: 爆炸物摩擦感度测试标准。
2. 中国国家标准(GB):
- GB/T 21567-2008《危险品 爆炸品摩擦感度试验方法》:等效采用联合国手册Test 3.3(b),规定了BAM摩擦仪测定固体爆炸品摩擦感度的具体方法。
- GB/T 14371-2013《危险货物运输 爆炸品的分项试验方法和判据》:其中也包含摩擦感度的测试要求和危险品分类判据。
- GJB 5891系列(军用标准):针对军用含能材料(如炸药、火药、推进剂)的摩擦感度测试有更详细的规定。
3. 其他行业标准: 化工、煤炭、火工品等行业可能也有特定的摩擦感度测试标准。
注意事项: 摩擦敏感度测试具有高度危险性,必须在具备相应防护条件和资质的专业实验室,由经过严格培训的操作人员严格按照标准操作规程执行。
证书编号:241520345370
证书编号:CNAS L22006
证书编号:ISO9001-2024001
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