氧弹量热仪使用技巧篇——氧弹气密性的检查

一直以来，氧弹都是燃烧(氧弹)量热仪的核心部件，测定时，氧弹中将充满30bar的氧气；燃烧时，中心点温度可以高达1200℃，氧弹内压力也会在短时间内上升到接近100bar，样品燃烧时产生的热量将最先被氧弹吸收，并通过氧弹向外界扩散。所以，氧弹一直是燃烧量热技术发展、革新的重要方向，自1881年氧弹量热仪诞生以来，对氧弹结构，氧弹材料，氧弹重量等的研究一直在推动燃烧量热技术的发展。

早期的氧弹都采用四头或三头的结构，也就是在氧弹盖上同时有充氧接口，放气接口，以及点火电极的两个接口，但由于氧弹需要承压，氧弹上每多一个接口都会额外增加更多的风险，所以，现在的氧弹在结构上将充氧，放气接口合并，点火电路只保留一个电极，另外一端来连接氧弹构成回路，以此提高氧弹的安全性能。

燃烧时热量将逐渐聚集到氧弹的顶部，并以顶部为主向外进行扩散，不同的氧弹重量，氧弹壁厚也将影响热量的传递，为了加快热量的传递速率，进而缩短测定的时间，新型的氧弹采用了倒扣式结构，将氧弹的螺纹连接部分放在了氧弹底部，弹头部分采用圆球形设计，形成更好的散热面。在满足水压测试的同时，缩减氧弹的重量。

在日常的检测工作中，氧弹气密性是操作者要经常注意检查的，一是如果密封环等橡胶部件的老损，氧弹螺纹等的磨损，将产生漏气，有时可能是很难用肉眼观察用耳朵察觉到的微笑泄露，燃烧时，如果氧气泄露了，压力达不到30bar，则样品的燃烧可能不完全，最直观的表现为平行测定结果偏差很大，反复测定都不能达到要求。此时的气密性检查非常简单，将氧弹手工充氧后浸没到水中，观察是否有气泡泄露。

二是当氧弹经过上千次点火，上千次高温——冷却的过程后，氧弹的材质有可能会发生疲劳老化的问题，此时对操作者的人身安全将具有潜在性风险，所以各种标准均要求氧弹在两年的使用后或一千次点火实验后，必须进行打压试验，该试验将氧弹内充满水，并加压到200bar以上，持续一定时间，在打压前后，弹盖，螺纹环，弹体等直径的形变不能超过限定值，氧弹的打压实验属于破坏性试验，如果打压过程中氧弹发生塑化变形无法通过检测时，则该氧弹只能报废了。当然，作为一直以品质著称的德国企业IKA而言，我们的氧弹采用的是德制1.4462号不锈钢制成，在这么多年的氧弹压力测试过程中，尚无一例发生塑化变形，不能通过压力测试的故障。