[发明专利]用于含能材料的高压气体冲击加载安全性能测试方法

说明书

本发明是一种涉及火炸药、烟火药、固液推进剂技术检测的用于含能材料的高压气体冲击加载安全性能测试方法，其检测步骤是：试样制备，条件选取，检测实施，数据处理。试样制备时，液体和粉体试样的药量为100㎎，固体试样制成φ10mm×3mm药片。选用设备为高压气体发生装置、高压气体释放装置和气体压力检测装置，高压气体发生装置采用低温气体发生剂快速燃烧提供试验所需的高压气体，试验装置产生气体的压力最大偏差为±0.25Mpa。检测实施时，测定受检试样50%爆发概率的气体压力值或者受检试样最小爆发气体压力值。数据处理时，按照数理统计方法计算临界爆发气体压力值。本发明还具有方法简单、数据可靠及试验重复性好的优点。

技术领域

本发明是一种涉及火炸药、烟火药、固液推进剂等含能材料在生产与使用等过程中的安全检测技术，具体地说是一种用于含能材料的高压气体冲击加载安全性能测试方法。

背景技术

在含能材料生产与使用过程中，常存在被高压气体冲击加载引燃引爆的危险性，例如液体燃料的管道运输和高压喷射，都是在高压气体冲击加载环境条件下进行的，但对此，人们对其危险认识不足、重视不够、评估方法欠缺，含能材料受到高压气体冲击加载过程中的安全性能尚缺乏相关表征技术和测试方法。

现有技术中，开展高压气体冲击加载安全性能鉴定试验，首先必须能够提供常温、洁净、稳定的高压气体，工业上常采用空气压缩机来实现，但是，国产空压机不能满足试验对气体高压力值的要求，国外进口的大型高压空压机组体形庞大、价格昂贵，不适于常规测试使用。目前，较为常见的高压气体发生装置有“轻气炮”之类装置，它利用火药高速发射装置提供动力和产生高压气体，其缺点是：体形庞大、造价较高、产气压力不稳定，操作复杂。现在，还有一种技术是固体发动机冷增压系统，其方法是：采用进口空压机组对特制高压贮气罐进行充气，然后调节控制球阀，利用高压贮气罐的气体对模拟固体发动机进行冲击加载，通过对药柱内腔进行快速增压，来模拟发动机的点火建压过程，其主要考核目标是药柱的结构完整性，并不能评价药柱在加压过程中的安全性能。

发明内容

本发明的目的是要提供一种用于含能材料的高压气体冲击加载安全性能测试方法，它能够有效地利用低温气体发生剂的快速燃烧来提供测试所需的常温、洁净、稳定的高压气体，可靠地利用“50%爆发概率的气体压力值”或“最小爆发气体压力值”来定量表征含能材料受到高压气体冲击加载过程中的安全性能。

本发明的设计方案是：

本发明的检测步骤是：试样制备，条件选取，检测实施，数据处理。

在试样制备过程中，液体和粉体试样的药量为100㎎，每次试验时准确称量试样加入到陶瓷坩埚中并放入试样池底部，固体试样制成φ10mm×3mm柱状药片，每次试验时取一片药片直接水平放置于试样池底部。

在条件选取过程中，设备条件是：采用高压气体发生装置、高压气体释放装置和气体压力检测装置。高压气体发生装置采用低温气体发生剂，它是一种快速燃烧时能产生大量气体的非叠氮类气体发生剂，其化学反应迅速，有效产气量大，固体残留物少，气体发生剂中添加了化学冷却剂，以利于降低制气温度。高压气体释放装置设备有导气塞头、冷却系统、不锈钢导气螺杆、高压气管、高压球阀，对高压气体的净化降温效果最佳、导入释放迅速；气体压力检测装置设备有水平固定的密闭试样池、活塞式压力传感器，每次试验中，压力传感器检测到的压力曲线信号中的峰值代表了当次试验的气体压力值；检测环境条件是：试验装置产生气体的压力值最大偏差为±0.25MPa，其100ms时间内的压力衰减小于10%；检测设备气密性良好，高压气体加载有效，过滤降温效果明显。