Thermal analysis, combustion pressure measurement, friction test, fall hammer test and cap sensitivity test were carried out to clarify the thermal behavior and sensitivity of the mixture of calcium peroxide, aluminum and polyoxymethylene (POM) known as a rock breaking agent. In this experiment, synthesized 80 % pure calcium peroxide was used instead of 50 % pure commercial reagent calcium peroxide. It was suggested that synthesized calcium peroxide may be stable against heat or mechanical stimuli. It was observed that POM melts at 170 ℃ and then the depolymerization occurs to form formaldehyde. In thermal analysis, the reaction between calcium peroxide and aluminum was not observed. In ignition delay test, ignition was observed for both the mixture of calcium peroxide and aluminum, and the mixture of calcium peroxide, aluminum and POM. This suggests that the ignition of POM is the rate determination step for the mixture of calcium peroxide, aluminum and POM. The pressure measurement showed that the maximum pressure for the mixture of calcium peroxide, aluminum and POM is higher than that of black powder. Each of the friction test, fall hammer test and cap sensitivity test is low for the mixture of calcium peroxide, aluminum and POM.
岩盤破砕剤として使われている過酸化カルシウム,アルミニウムおよびポリオキシメチレン混合系について,合成し
た純度80 %の過酸化カルシウムを用いて熱分析,発火待ち試験,圧力試験および摩擦,落ついの感度試験や雷管起爆試
験を行った。熱挙動や安全性について検討して次のような結論を得た。
熱分析では過酸化カルシウムは300 ℃ぐらいからCaO2 → CaO + 1/2 O2なる吸熱分解反応を
開始するが単体での爆発の可能性は低いと考えられる。
ポリオキシメチレンは170 ℃で融解し,260 ℃ぐらいから吸熱反応を開始し,重量減少は300 ℃で終了する。これは解重
合によりホルムアルデヒドを発生するためである。熱分析からは過酸化カルシウムとアルミニウムの反応は見られなかっ
たが,発火待ち試験では発火が確認された。過酸化カルシウム,アルミニウムおよびポリオキシメチレン混合系ではポ
リオキシメチレンの分解が律速段階になっていると考えられる。
過酸化カルシウムの純度が高くなると過酸化カルシウム,アルミニウムおよびポリオキシメチレン混合系の圧力は大
きくなる。黒色火薬と比較すると最高圧力は大きいが,最高圧力到達時間は長くなった。ホルムアルデヒドの発生量は
昇温加熱時に比べて圧力試験後のほうが1 / 100ぐらいとなった。これらはホルムアルデヒドがさらに過酸化カルシウム
の熱分解や過酸化カルシウムとアルミニウムの反応により生じた酸素と気相燃焼をしたためであると推測した。摩擦感
度,落つい感度および静電気感度試験ではいずれも鈍感であることがわかった。雷管起爆試験では爆轟も爆燃も認めら
れていない。黒色火薬に比べてもかなり鈍感であるといえる。
Calciumperoxide, Aluminum, Polyoxymethylene, Combustion, Sensitivity tests.