硼粉燃烧热值测定方法

天元航材是一家拥有50余年的生产技术工艺沉淀的化工原料厂家，主营产品有无定形元素硼（硼粉、单体硼）等硼系列化工原料产品。今天，小编给大家介绍下关于硼粉燃烧热值测定方法的相关知识，硼粉燃烧热值如何检测？有什么方法可以提高硼粉燃烧效率呢？一起来看看吧！

在燃料化学中，热值是燃料质量的一个重要指标，代表了燃料的最大化学潜力。也被称为发热量或卡值。其中硼粉由于其高热值，因此是富燃料推进剂的最佳金属添加剂，因此准确测量燃烧热值是非常重要的。对于冲压机中使用的富燃料推进剂中的硼粉，我们可以通过测试硼粉的燃烧热值，直接确定配方中添加硼粉的最大科学潜力。但由于硼粉的点火温度高，沸点高，其氧化燃烧为固体气体反应，反应燃烧速率较慢。在热值测试过程中，传统的点火方法不足以快速点燃硼粉。这是因为传统的量热系统是一种非常敏感的换热系统，因此很难为硼粉提供一个连续的高温环境，从而导致硼粉的不完全燃烧。

但是目前对硼粉的热值的测试主要是通过添加助燃剂，以保证硼粉的可靠点火和完全燃烧。

下面给大家介绍几种测量硼粉燃烧热值的方法吧：
一、常规硼粉燃烧热值的测量方法
将SQ-2粉末和硼粉混和并称重,将标准规定丙酮喷雾到混和粉末上黏接成药团,将药团晾干后重新称重并削切成若干试样药条,将点火丝缠绕药条后接在氧弹头内的点火电极上,观察氧弹密封情况并记录初期温度数据,点燃药条观察温度数据的波动曲线,选用降温校准的方法对内、外筒的温度数据做好积分降温校准加工处理,最后获得硼粉试样的燃烧热值。
二、氧弹法测量硼粉燃烧热值的方法
用甲醇-水混合溶剂洗脱去掉硼粉表面的氧化物,随后用氢氧化钠溶液滴定洗脱液中硼酸成分，测算获得40nm原始硼粉表面氧化层均值的厚度0.5～1.6nm，500nm原始硼粉表面氧化层均值厚度为1.8～5.5nm，在这当中选用氧弹法测定了500nm和40nm原始硼粉以及去掉氧化物之后的燃烧热值，根据滴定法解析燃烧产物中硼酸成分，换算获得实际燃烧的单质硼质量,进而推算出单质硼燃烧热值。实验操作结果显示,500nm原始硼粉以及去掉氧化物后燃烧所得到的单质硼均值燃烧热值依次为55.2±0.8kJ·g~(-1)和55.4±1.2kJ·g~(-1),两者非常接近，且落在参考文献值区间之内；40nm原始硼粉以及去掉氧化物后燃烧所得到的单质硼均值燃烧热值依次为53.3±0.9kJ·g~(-1)和51.6±0.9kJ·g~(-1),稍低于参考文献值。为了能精确测量单质硼的燃烧热值,宜挑选颗粒尺寸比较大(如500nm)的硼粉样本。在以上的厚度区间之内，氧化层对500nm原始硼粉或40nm原始硼粉的燃烧效率均无影响。当硼颗粒的尺寸为40～500nm时，燃烧效率也与硼颗粒的粒径大小无关。

三、无定形硼粉燃烧热值的测定方法
（a）混合制样：将硼粉和助燃剂混和，样品制备；在这当中，上述助燃剂主要包括燃烧延缓剂和燃烧补充剂；上述燃烧延缓剂主要包括二硝基甲苯、硬脂酸、聚丙烯蜡、聚氨酯或聚丁橡胶中的一种或多种；上述燃烧补充剂主要包括丙烯酸树脂、聚乙酸乙烯酯、镁粉、氟橡胶或铝粉中常用的或多种；（b）测量：选用氧弹量热法对试样做好测量，获得硼粉燃烧热值。
此外小编在给大家介绍下一种硼粉燃烧热值测试装置

包括坩埚盖、弹体、弹头导电柱、坩埚，其中坩埚固定在弹体坩埚架上，弹头安装在弹体上面，弹头中间有通气管与弹体内相通,排气管设有顶针阀，两根导电柱为点火电极，接着在导电柱上开孔，并配备导电套圈，点火线两端分别通过导电柱孔穿过导电套圈固连；坩埚盖位于坩埚盖上，坩埚盖设有两个镶嵌陶瓷片的台阶孔，该孔可穿透点火丝;坩埚壁中间有两排导孔，可避免高热值硼粉对氧弹成分的烧蚀。此外需要增加坩埚体积，确保有足够的氧气参与燃烧；坩埚盖上有台阶孔，以平衡坩埚内外的压力。该试验装置特别适用于燃料硼燃烧热值的测定，也适用于石油材料、煤、固体推进剂燃烧热值的测定。

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