[发明专利]凝胶态云爆剂用实验室高温老化实验系统

说明书

本发明公开了凝胶态云爆剂用实验室高温老化实验系统，包含密封罐、敞口式高温老化系统、光纤光栅传感系统。凝胶态云爆剂放入密封罐中，光纤光栅的传感器端竖直埋入样品中，光纤端接解调仪，解调仪连接到工控机。密封罐放入敞口式高温老化炉中进行老化试验，传感器实时采集样品的温度和应变数据，绘制成监测曲线，可观察到样品在老化试验中的温度和应变变化。本发明消除了硝酸异丙酯受热挥发到空气中造成的爆炸隐患，保障了凝胶态云爆剂热老化试验的安全性。本发明首次实时监测凝胶态云爆剂老化样品的温度和应变的变化，解决了火炸药样品老化试验时处于“黑箱”模式，不能及时得到样品信息的问题。本发明还可用于凝胶态云爆剂寿命预估等。

技术领域

本发明属于含能材料性能测试和研究领域，主要是凝胶态云爆剂的高温老化试验，尤其是凝胶态云爆剂在高温老化试验中的老化状态的监测。

背景技术

武器装备必须能够保证在各种环境条件下安全贮存和可靠使用，如果环境适应性差，可能造成巨大安全隐患和经济损失。

任何武器装备寿命期内的贮存、运输和使用状态均会受到各种气候环境和力学环境的单独、组合和综合的作用。这些作用必然会使武器装备的材料和结构受到腐蚀或破坏，使部件、装备和电子器件性能劣化和功能失常，从而影响其作战效能，并最终导致军事行动失效。同时，现代战争的突发性和战场的不确定性特点，也对武器装备的环境适应性提出了越来越高的要求，在一定意义上，武器装备环境适应性已成为制约武器性能发挥，影响战争进行甚至决定战争胜负的重要因素。美国国防部在20世纪60年代进行的专门调查表明：环境造成武器装备的损坏，占整个使用过程中损坏的50％以上，超过了作战损坏；在库存期，环境造成损坏的比例占整个损坏的60％。为了适应现代战争发展需求，要求火炸药应具有较好的环境适应性，可通过环境试验研究环境适应性。

火炸药环境试验可分为自然环境试验和实验室加速老化试验。自然环境试验周期过长、环境因素互相干扰，相对来说实验室加速老化试验可以通过适当提高环境应力水平、控制应力类型和范围，在失效机理不变的情况下，使样品快速发生变化，周期较短。再者考虑安全、成本、试验简便性等因素，也选择先在实验室条件下进行小尺度装药加速试验，通过逐渐放大试样尺寸，进行小尺度试样与全尺度装药的等效模拟，最终达到通过短期的实验室小尺度试验，反应全尺度装药自然环境试验的目的。

我国研究了很多固体火炸药的环境适应性，特别是新型高能固体火炸药，必须经过实验室加速老化试验，具有合格的环境适应性后，才能投入使用。

凝胶态云爆剂是在固液混合的非均相体系中，加入胶凝剂，使固体组分能稳定地均匀分散在液相体系中。凝胶体系具有一定的触变性，不受外力作用时能保持不流动的半固体状态，当加热、加压或受剪切力作用时，能像液体一样流动。凝胶态云爆剂出现较晚，没有自然环试数据，并且由于自身没有较稳定的力学支撑，不能使用现有的实验室环境试验箱进行老化试验。

为保障凝胶态云爆剂在武器型号中可靠使用和推广，急需研究其环境适应性，开展实验室加速老化试验，争取在研制阶段通过优化配方、调整工艺等手段，提高其环境适应性。

在各种火炸药全寿命周期接触到的环境影响因素中，高温对火炸药的影响最大，因此火炸药的环境适应性研究一般会先进行高温老化试验。