[發明專利]耐燒蝕酚醛樹脂熱解過程放氣量測試裝置及測試方法

有效

• 申請號: 201810652286.X
• 申請日: 2018-06-22
• 公開（公告）號: CN108918340B
• 公開（公告）日: 2020-11-20
• 發明（設計）人: 胡宏林;余瑞蓮;王偉;紀高寧
• 申請（專利權）人: 航天材料及工藝研究所;中國運載火箭技術研究院
• 主分類號: G01N7/16
• 分類號: G01N7/16
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 范曉毅

1.一種酚醛樹脂熱解過程放氣量測試裝置，其特征在于，包括試樣腔、氣體擴散腔、加熱系統、真空控制系統、溫度控制和測量裝置、壓強測量裝置及數據采集和處理系統，所述試樣腔用于放置待測酚醛樹脂，所述氣體擴散腔與所述試樣腔連通，所述加熱系統用于給所述試樣腔和氣體擴散腔加熱，所述真空控制系統用于給所述試樣腔和氣體擴散腔抽真空，所述壓強測量裝置用于測量所述氣體擴散腔內的壓強，所述溫度控制和測量裝置用于控制加熱溫度和測量所述試樣腔和氣體擴散腔的溫度，所述數據采集和處理系統用于根據所述氣體擴散腔的壓強和所述試樣腔的溫度確定酚醛樹脂熱解過程放氣量。

2.根據權利要求1所述的酚醛樹脂熱解過程放氣量測試裝置，其特征在于，所述試樣腔和氣體擴散腔均為鉻鋁合金材質。

3.根據權利要求2所述的酚醛樹脂熱解過程放氣量測試裝置，其特征在于，所述試樣腔和氣體擴散腔的壁厚均為5-10mm。

4.根據權利要求2所述的酚醛樹脂熱解過程放氣量測試裝置，其特征在于，所述加熱系統的升溫速率為5～40℃/分鐘。

5.根據權利要求1所述的酚醛樹脂熱解過程放氣量測試裝置，其特征在于，所述試樣腔與所述氣體擴散腔的體積比為(0.01-0.025)：1。

6.一種酚醛樹脂熱解過程放氣量測試方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1、將待測樹脂放入測試裝置的試樣腔內，所述測試裝置包括所述試樣腔以及氣體擴散腔、加熱系統、真空控制系統、溫度控制和測量裝置、壓強測量裝置及數據采集和處理系統，所述氣體擴散腔與所述試樣腔連通；

步驟2、通過所述真空控制系統給所述試樣腔和氣體擴散腔抽真空；

步驟3、抽真空后，先給所述氣體擴散腔加熱至260～320℃，保溫，然后給試樣腔加熱，直至試樣腔的溫度達到預設溫度，以保證熱解產物處于氣態狀態；

步驟4、通過所述壓強測量裝置測量所述氣體擴散腔內的壓強，通過所述溫度控制和測量裝置測量所述試樣腔的溫度，由所述數據采集和處理系統根據所述氣體擴散腔的壓強和所述試樣腔的溫度確定酚醛樹脂熱解過程放氣量。

7.根據權利要求6所述的一種酚醛樹脂熱解過程放氣量測試方法，其特征在于，步驟1所述的待測樹脂為10～20目粒度的顆粒。

8.根據權利要求7所述的一種酚醛樹脂熱解過程放氣量測試方法，其特征在于，所述試樣腔內設有坩堝，所述將待測樹脂放置在所述坩堝內。

9.根據權利要求6所述的一種酚醛樹脂熱解過程放氣量測試方法，其特征在于，所述待測樹脂的質量(g)與所述試樣腔和氣體擴散腔體積和(L)的比例為1:(2～6)。

10.根據權利要求6所述的一種酚醛樹脂熱解過程放氣量測試方法，其特征在于，步驟2所述的抽真空，真空度不大于5Pa。

11.根據權利要求6所述的一種酚醛樹脂熱解過程放氣量測試方法，其特征在于，步驟3所述的通過所述加熱系統給所述試樣腔和氣體擴散腔加熱，包括：

先給所述氣體擴散腔加熱至260～320℃，保溫，然后給所述試樣腔加熱，直至所述試樣腔的溫度達到預設溫度。

12.根據權利要求6所述的一種酚醛樹脂熱解過程放氣量測試方法，其特征在于，步驟4所述的由所述數據采集和處理系統根據所述氣體擴散腔的壓強和所述試樣腔的溫度確定酚醛樹脂熱解過程放氣量，包括：

根據式(1)確定所述酚醛樹脂熱解過程放氣量：

式中：

V_m,T為在標準大氣壓下，單位質量酚醛樹脂在所述試樣腔的溫度為T時熱解過程放氣體積，ml/g；

P_T為所述試樣腔的溫度為T時測量的所述氣體擴散強的壓強值，Pa；

μ為所述壓強測量裝置的校正系數；

V₀為所述試樣腔和氣體擴散腔的總體積，ml；

P^θ為標準大氣壓，101325Pa；

T為所述試樣腔的實時溫度；

m₀為樹脂初始質量，g。