[發明專利]凝膠態云爆劑用實驗室高溫老化實驗系統

有效

• 申請號: 201710092389.0
• 申請日: 2017-02-21
• 公開（公告）號: CN106645281B
• 公開（公告）日: 2019-04-19
• 發明（設計）人: 賈林;張皋;張林軍;于思龍;顧妍;王瓊;杜姣姣;張冬梅;王芳芳;劉文亮
• 申請（專利權）人: 西安近代化學研究所
• 主分類號: G01N25/20
• 分類號: G01N25/20;G01N25/16;G01N25/00;G01D21/02
• 代理公司: 中國兵器工業集團公司專利中心 11011
• 代理人: 蔣忠亮

本發明公開了凝膠態云爆劑用實驗室高溫老化實驗系統，包含密封罐、敞口式高溫老化系統、光纖光柵傳感系統。凝膠態云爆劑放入密封罐中，光纖光柵的傳感器端豎直埋入樣品中，光纖端接解調儀，解調儀連接到工控機。密封罐放入敞口式高溫老化爐中進行老化試驗，傳感器實時采集樣品的溫度和應變數據，繪制成監測曲線，可觀察到樣品在老化試驗中的溫度和應變變化。本發明消除了硝酸異丙酯受熱揮發到空氣中造成的爆炸隱患，保障了凝膠態云爆劑熱老化試驗的安全性。本發明首次實時監測凝膠態云爆劑老化樣品的溫度和應變的變化，解決了火炸藥樣品老化試驗時處于“黑箱”模式，不能及時得到樣品信息的問題。本發明還可用于凝膠態云爆劑壽命預估等。

技術領域

本發明屬于含能材料性能測試和研究領域，主要是凝膠態云爆劑的高溫老化試驗，尤其是凝膠態云爆劑在高溫老化試驗中的老化狀態的監測。

背景技術

武器裝備必須能夠保證在各種環境條件下安全貯存和可靠使用，如果環境適應性差，可能造成巨大安全隱患和經濟損失。

任何武器裝備壽命期內的貯存、運輸和使用狀態均會受到各種氣候環境和力學環境的單獨、組合和綜合的作用。這些作用必然會使武器裝備的材料和結構受到腐蝕或破壞，使部件、裝備和電子器件性能劣化和功能失常，從而影響其作戰效能，并最終導致軍事行動失效。同時，現代戰爭的突發性和戰場的不確定性特點，也對武器裝備的環境適應性提出了越來越高的要求，在一定意義上，武器裝備環境適應性已成為制約武器性能發揮，影響戰爭進行甚至決定戰爭勝負的重要因素。美國國防部在20世紀60年代進行的專門調查表明：環境造成武器裝備的損壞，占整個使用過程中損壞的50％以上，超過了作戰損壞；在庫存期，環境造成損壞的比例占整個損壞的60％。為了適應現代戰爭發展需求，要求火炸藥應具有較好的環境適應性，可通過環境試驗研究環境適應性。

火炸藥環境試驗可分為自然環境試驗和實驗室加速老化試驗。自然環境試驗周期過長、環境因素互相干擾，相對來說實驗室加速老化試驗可以通過適當提高環境應力水平、控制應力類型和范圍，在失效機理不變的情況下，使樣品快速發生變化，周期較短。再者考慮安全、成本、試驗簡便性等因素，也選擇先在實驗室條件下進行小尺度裝藥加速試驗，通過逐漸放大試樣尺寸，進行小尺度試樣與全尺度裝藥的等效模擬，最終達到通過短期的實驗室小尺度試驗，反應全尺度裝藥自然環境試驗的目的。

我國研究了很多固體火炸藥的環境適應性，特別是新型高能固體火炸藥，必須經過實驗室加速老化試驗，具有合格的環境適應性后，才能投入使用。

凝膠態云爆劑是在固液混合的非均相體系中，加入膠凝劑，使固體組分能穩定地均勻分散在液相體系中。凝膠體系具有一定的觸變性，不受外力作用時能保持不流動的半固體狀態，當加熱、加壓或受剪切力作用時，能像液體一樣流動。凝膠態云爆劑出現較晚，沒有自然環試數據，并且由于自身沒有較穩定的力學支撐，不能使用現有的實驗室環境試驗箱進行老化試驗。

為保障凝膠態云爆劑在武器型號中可靠使用和推廣，急需研究其環境適應性，開展實驗室加速老化試驗，爭取在研制階段通過優化配方、調整工藝等手段，提高其環境適應性。

在各種火炸藥全壽命周期接觸到的環境影響因素中，高溫對火炸藥的影響最大，因此火炸藥的環境適應性研究一般會先進行高溫老化試驗。