[發明專利]一種炸藥與粘結劑固化體系界面強度測試夾具及方法

在審

• 申請號: 202110967524.8
• 申請日: 2021-08-23
• 公開（公告）號: CN113804539A
• 公開（公告）日: 2021-12-17
• 發明（設計）人: 王瓊;顧妍;賈林;杜姣姣;王芳芳;于思龍;張林軍
• 申請（專利權）人: 西安近代化學研究所
• 主分類號: G01N3/04
• 分類號: G01N3/04;G01N19/04
• 代理公司: 西安恒泰知識產權代理事務所 61216
• 代理人: 金艷婷

本發明公開了一種炸藥與粘結劑固化體系界面強度測試夾具及方法，夾具包括上樣品室、下樣品室以及用于連接上樣品室和下樣品室的限位環；上樣品室內設置有從頂部貫通至底部的通孔，下樣品室上設置有盲孔，通孔與盲孔內徑相同；上樣品室與下樣品室對接后，通孔與盲孔同軸；限位環套設在上樣品室、下樣品室的外部，且限位環能夠沿上樣品室或下樣品室的外部上下移動。本發明測試夾具能夠對炸藥和粘結劑體系分別進行夾持，匹配本發明的測試方法可實現直接測定炸藥與粘結劑之間界面強度的目的；本發明測試夾具簡單，易于制作，且可以獲得較為準確的測量結果。

技術領域

本發明屬于火炸藥性能測試技術領域，具體涉及一種炸藥與粘結劑固化體系界面強度測試夾具及方法。

背景技術

火炸藥的力學性能設計是配方設計的重要部分，目前力學性能的設計思路是在過去經驗的基礎上，初步設計配方，然后制作成啞鈴狀的小拉片，測試炸藥或推進劑的樣件的整體力學性能。詳細試驗方法參見GJB770B-2005方法413.1最大抗拉強度、斷裂強度、最大伸長率和斷裂伸長率單向拉伸法。

拉伸時，界面的脫粘被粘結劑固化體系所掩蓋。因此，國軍標測試方法無法獲得炸藥與粘結劑固化體系間的界面強度，只能獲得綜合結果。國軍標測試方法旨在驗證設計樣件是否達到預期，即適用于質量驗收檢驗的測試。對于炸藥配方和推進劑配方設計者而言，如果采用初步設計——制取標準樣件——測試如此循環迭代的方法不僅過于老套，耗費精力多，設計周期長，且不利于從材料基礎性能出發提高設計水平，導致設計水平始終處于初級階段。由于炸藥和推進劑是炸藥為主的固體填料以及粘結劑固化體系構成的復合材料，其力學性能由炸藥自身，粘結劑固化體系自身以及炸藥和粘結劑固化體系之間界面強度三因素決定。其中常用的粘結劑固化體系為HTPB體系，目前也在開發新的體系如GAP、BAMO/AMMO等，炸藥體系相對較多比如RDX、HMX、CL-20和DNTF等，在設計新配方時為了縮短研制周期，就需要將配方設計中心前移至材料及材料的相互作用上，進而從根本上提高設計水平，加快裝備定型。對于炸藥和推進劑的力學性能設計，就需要研炸藥自身、粘結劑固化體系自身以及炸藥和粘結劑固化體系之間界面強度問題。其中炸藥自身、粘結劑固化體系自身可調變空間有限，而炸藥和粘結劑固化體系之間界面強度選擇空間大，且是影響配方力學性能以及配方貯存過程中力學性能退化進而影響安全性能的因素之一。因此基于炸藥和粘結劑固化體系之間界面強度來設計炸藥和推進劑配方的力學性能是必要的。

但是，如前所述，目前未建立炸藥和粘結劑固化體系之間界面強度測試方法，也未在材料級別開展炸藥和粘結劑固化體系界面強度的直接表征和相關研究，缺乏材料間力學相互作用基礎數據。因此，建立直接表征炸藥與粘結劑固化體系間界面強度的試驗方法，獲得界面強度基礎數據，對炸藥和推進劑配方的力學性能設計就顯得十分重要。

發明內容

為解決現有技術中存在的不足，本發明提供了一種炸藥與粘結劑固化體系界面強度測試夾具及方法，可實現炸藥和粘結劑固化體系之間界面強度的測試。

為了解決上述技術問題，本發明采用如下技術方案予以實現：

一種炸藥與粘結劑固化體系界面強度測試夾具，包括上樣品室、下樣品室以及用于連接上樣品室和下樣品室的限位環；所述上樣品室內設置有從頂部貫通至底部的通孔，所述下樣品室上設置有盲孔，所述通孔與盲孔內徑相同；所述上樣品室與下樣品室對接后，通孔與盲孔同軸；所述限位環套設在上樣品室、下樣品室的外部，且限位環能夠沿上樣品室或下樣品室的外部上下移動；所述盲孔底部粘結有用于連接炸藥薄層的結構膠，所述盲孔孔壁、上樣品室與下樣品室的對接面處均設置有硅脂層；所述上樣品室采用與粘結劑具有粘結性的材質。

優選的，所述上樣品室上方設置有夾持組件，所述夾持組件包括夾持件和細線，所述夾持件一端設置有與上樣品室外部輪廓匹配的夾持孔，夾持件另一端與細線連接；所述夾持孔與上樣品室外壁通過螺紋連接。

優選的，所述下樣品室與力學試驗機的底座通過插銷連接。