2.3 火工药剂的安定性

火工药剂的安定性是指在一定的贮存条件下和贮存期内，火工药剂能够保持其物理性质、化学性质、爆炸性能不发生显著变化的能力，包括物理安定性和化学安定性。物理安定性是指火工药剂在外界条件发生变化时，如晶形、晶型、晶貌、相态、混合均匀性等物理性质变化的情况。化学安定性是指火工药剂在外界条件发生变化时，与大气中的气体组分、水分、光、射线等因素发生反应和变化的情况，如结构、纯度的变化。

常用的火工药剂安定性测试方法包括TG（测试分解过程质量变化）、DSC（测试分解过程能量变化）、DTA（测试分解过程温度变化）、VST（测试分解过程产气量情况）、75℃加热（测试试样质量的稳定性）、高温高湿（测定双因素作用下的稳定性）、常温高湿（测定实际条件下的稳定性）和动力学参数计算（获得分解反应的动力学参数）。

（1）TG法

通过TG分析方法，测定出药剂的质量损失率与温度的关系。根据TG曲线求出质量损失5%时的温度值，该温度值越高，则表明该药剂的热安定性越好。也可以比较动力学参数数值进行相关的评价。

（2）DSC法或DTA法

通过DSC或DTA分析方法，测定出试样在受热情况下的热流量或温度差与温度或时间的关系，得到其变化曲线。观察试样出现相变、热过程的起始温度T0、峰顶温度Tm、结束温度、过程的焓变。若相变、热分解过程开始的温度值越高，则表明该药剂的热安定性越好。通过Kissinger和Ozawa法求解出分解过程的活化能值，活化能值越高，则表明药剂热分解过程就越难进行，则药剂越安定。

（3）VST法

通过VST分析方法，测定出在试验条件下火工药剂的产气量。产气量值越小，表明药剂越安定；产气量值越大，则该药剂越不安定，甚至不能用于火工药剂。通常情况下，单质火工药剂的产气量≤2.0mL·g－1，为安定性合格。但对于实际的生产与使用需求来说，安定性的评价参数仅仅是一个参考数据。常见起爆药的产气量见表2.1。

表2.1 常见起爆药的产气量mL·g－1

（4）75℃加热试验

将装有一定量被测药剂的试验皿放入75℃恒温的烘箱中，分别在不同的时间段取出称量，在该测试条件下，药剂的质量变化率越小越好。观察药剂表面，未见明显的气味变化和颜色变化，以试验皿内没有有色烟雾、没有结露为好。

（5）高温高湿试验

将装有一定量被测药剂的试验皿放入设定的高温高湿环境中，分别在不同的时间段取出称量，在该测试条件下，以药剂的试验质量既不增加，也不减少为好。在测试范围内，质量变化率越小越好。在测试过程中，质量变化趋于稳定的时间越短越好，表明引起质量变化的因素能够很快地达到平衡。