[发明专利]一种测试NEPE固体推进剂燃速的方法

说明书

技术领域

本发明涉及固体推进剂领域，具体一种NEPE固体推进剂燃速的近红外光谱分析方 法。

背景技术

所述的NEPE固体推进剂是硝酸酯增塑聚醚推进剂。

该NEPE固体推进剂燃烧是以燃烧开始后其表面的退移来表征的。燃速定义为单位 时间内火焰前沿在燃烧表面上所移动的法向距离。固体推进剂燃速是表征固体推进剂 的主要指标，其燃速直接影响产品的性能。燃速测试方法分为药条燃烧器法、充液药 条燃烧器法和超声法。药条燃烧器法是将一小条标准尺寸的推进剂试样(下文简称药 条)在恒压燃烧器中燃烧，测试过前沿整个长度方向进行包覆阻燃，以保证燃烧垂直 于表面进行。该法具有成本低、操作快速简单等优点。缺点是推进剂试样尺寸较小， 因而可能夸大了推进剂不均匀性的作用。充液药条燃烧器法也采用推进剂药条，但药 条较短，燃烧器中充满水，以保证药条的侧面阻燃。此法的优点是不必事先进行药条 的侧面包覆。超声法是借助于推进剂药柱与燃烧产物间的声阻抗极不相同，通过测量 波的发射和接收之间所经过的时间推断未燃推进剂厚度。此法的优点是可以进行直接 测量、局部测量或瞬时测量。以上三种固体推进剂燃速的测试方法都需将固体推进剂 药浆在50℃经7天固化后，按照对应的测试方法制成对应条件的药条，然后借助对应 的测试仪测试固体推进剂燃速。此三种方法的缺点是固化过程较长，无法借助固体推 进剂药浆判断固体推进剂燃速。

近红外光谱分析是一种二次测量的分析方法，即间接测量技术，需要通过将样品 近红外光谱数据与样品的质量参数进行关联，建立校正模型。借助模型快速的给出测 试样品的相关质量参数。近年来近红外光谱法在固体推进剂领域的应用主要针对丁羟 推进剂的组分研究，对NEPE固体推进剂燃速研究未见报道。

发明内容

为克服现有技术中存在的固化过程较长，无法借助固体推进剂药浆判断固体推进 剂燃速的不足，本发明提出了一种测试NEPE固体推进剂燃速的方法。

本发明的具体过程是：

步骤1，确定近红外光谱数据采集参数：

通过对NEPE固体推进剂药浆的测试确定近红外光谱数据采集参数。具体过程是：

取5～10份NEPE固体推进剂药浆；对所述的5～10份NEPE固体推进剂药浆逐份进 行近红外光谱测试，得到一组近红外光谱测试曲线。

对得到的一组近红外光谱测试曲线进行比较，取信噪比小且扫描次数少的近红外 光谱图的参数作为该NEPE固体推进剂近红外光谱数据采集参数，最后确定的NEPE固 体推进剂近红外光谱数据采集参数为：

波数范围：全波段；

扫描次数：120次；

分辨率：4cm^-1。

测试所述近红外光谱时，依次对每一份NEPE固体推进剂药浆进行全波段扫描； 选择每一份NEPE固体推进剂药浆的扫描次数分别为50次、100次、120次、160次、 200次，每一次扫描的分辨率分别为2cm^-1、4cm^-1、8cm^-1；所述各扫描次数与所述各 分辨率正交搭配。

步骤2，关系模型所需样品的选择与制备：

所述的关系模型是通过一系列的NEPE固体推进剂的样品的近红外光谱数据与该 NEPE固体推进剂的样品燃速之间的关系建立的模型。

所述的关系模型所需样品是对NEPE固体推进剂配方中的硝酸酯粘合剂、奥克托 金、氧化剂的组分进行调整，调整的幅度为该组分占体系比例的±10～15％，所述的百 分比为质量百分比。调整后的组分为百分之百。按所述方法调整后的NEPE固体推进剂 配方的数量≥30。

按调整后的NEPE固体推进剂分别制备出样品。

将每一个所述调整后的NEPE固体推进剂制备出的样品质量的1/3用于近红外光 谱数据的测试；剩余的2/3在50℃下经7天固化成型后，用于测试NEPE固体推进剂 样品燃速。

步骤3，NEPE固体推进剂样品近红外光谱数据采集：

根据步骤1确定的NEPE固体推进剂近红外光谱数据采集参数采集NEPE固体推进 剂样品的近红外光谱数据。

对每个NEPE固体推进剂样品分别采集三张近红外光谱。分别取得到的三张近红外 光谱的近红外光谱平均数据，并以各平均数据作为关系模型中的NEPE固体推进剂样品 的近红外光谱数据，得到一组近红外光谱数据。

采集所述参数采集NEPE固体推进剂样品的近红外光谱数据时，测试间的温度为 25±2℃，相对湿度≤65％。