燃?xì)庠此幹七M(jìn)劑-包覆層界面粘接強(qiáng)度檢測(cè)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種用于固體推進(jìn)劑結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和貯存壽命評(píng)估的試驗(yàn)方法，特別是一 種燃?xì)庠此幹七M(jìn)劑-包覆層界面粘接強(qiáng)度檢測(cè)方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 燃?xì)庠此幹菍?dǎo)彈發(fā)動(dòng)機(jī)伺服機(jī)構(gòu)的動(dòng)力源，其結(jié)構(gòu)完整性與壽命評(píng)估是整個(gè)發(fā) 動(dòng)機(jī)壽命評(píng)估的重要組成部分。研究發(fā)現(xiàn)，推進(jìn)劑-包覆層界面的粘接性能是燃?xì)庠此幹?的薄弱環(huán)節(jié)?，F(xiàn)有技術(shù)中，通常采用隨機(jī)聯(lián)合粘接試件的最大抗拉強(qiáng)度來評(píng)價(jià)其不同貯存 年限下的粘接性能。由于該方法不能直接反應(yīng)燃?xì)庠此幹氖芰顟B(tài)、載荷歷程和老化程 度，因而在進(jìn)行結(jié)構(gòu)完整性與壽命評(píng)估時(shí)，存在有缺陷：評(píng)估指標(biāo)不完整、評(píng)估精度較低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明是要提供一種燃?xì)庠此幹七M(jìn)劑-包覆層界面粘接強(qiáng)度檢測(cè)方法，它能夠 有效地通過拉伸試驗(yàn)曲線和拉伸破壞位置等試樣粘接強(qiáng)度指標(biāo)進(jìn)行檢測(cè)，可靠地為燃?xì)庠?藥柱的結(jié)構(gòu)完整分析和壽命評(píng)估提供檢測(cè)數(shù)據(jù)。
[0004] 本發(fā)明的技術(shù)解決方案是： 設(shè)計(jì)一種燃?xì)庠此幹七M(jìn)劑-包覆層界面粘接強(qiáng)度檢測(cè)方法，包括以下步驟： 步驟一，樣品制備：切片制備，切片選取，切片制樣。切片制備時(shí)，利用車床將燃?xì)庠?藥柱解剖成30mm厚的藥餅，再利用切片機(jī)把藥餅切成IOmm厚的切片。切片選取時(shí)，選取 一段推進(jìn)劑-包覆層界面切片和一段推進(jìn)劑本體切片，兩段切片的長度分別不少于40mm， 兩段切片長度之和不少于120mm，推進(jìn)劑-包覆層的界面切片傾斜角a〈20°，手工修整推 進(jìn)劑本體切片，以保證兩切片間配合緊密。切片制樣時(shí)，拼接和粘貼兩段切片，常溫固化24 小時(shí)，形成由界面切片與本體切片組合的粘接試片，參照標(biāo)準(zhǔn)"QJ 924-1985復(fù)合固體推進(jìn) 劑單向拉伸試驗(yàn)方法"，將所述粘接試片制作成啞鈴型推進(jìn)劑-包覆層界面粘接試樣。
[0005] 步驟二，條件選?。簷z測(cè)標(biāo)準(zhǔn)采用"QJ 924-1985復(fù)合固體推進(jìn)劑單向拉伸試驗(yàn)方 法"，檢測(cè)設(shè)備采用萬能材料試驗(yàn)機(jī)。
[0006] 步驟三，檢測(cè)實(shí)施：利用萬能材料試驗(yàn)機(jī)進(jìn)行單向拉伸試驗(yàn)，獲得拉伸試驗(yàn)曲線 和拉伸破壞位置。
[0007] 步驟四，數(shù)據(jù)分析：通過試樣的最大抗拉強(qiáng)度和拉伸破壞位置來表征推進(jìn)劑-包 覆層界面的粘接強(qiáng)度。
[0008] 本發(fā)明的有益技術(shù)效果是：由于在樣品制備階段實(shí)施了切片制備、切片選取和切 片制樣，因而有利于對(duì)試樣進(jìn)行拉伸試驗(yàn)、獲得拉伸試驗(yàn)曲線和拉伸破壞位置。同時(shí)由于 通過不同受力狀態(tài)、老化程度和載荷歷程的燃?xì)庠此幹鶃碇谱魍七M(jìn)劑-包覆層界面粘接試 樣，因而可以用來判定燃?xì)庠此幹耐七M(jìn)劑-包覆層界面粘接程度。本發(fā)明還具有檢測(cè)指 標(biāo)合理、試樣制作嚴(yán)謹(jǐn)、檢測(cè)過程重復(fù)性好、評(píng)價(jià)精度得到提高。
【附圖說明】
[0009] 圖1是界面粘接試片示意圖。
[0010] 圖中，1、推進(jìn)劑，2、包覆層，3、界面切片傾斜角_。
【具體實(shí)施方式】
[0011] 下面通過附圖提供的實(shí)施例分三個(gè)部分對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說明。
[0012] 第一部分，7年貯存期丁羧燃?xì)庠此幹七M(jìn)劑-包覆層界面粘接強(qiáng)度檢測(cè)。
[0013] 步驟一，樣品制備：切片制備，切片選取，切片制樣。切片制備時(shí)，利用車床將燃 氣源藥柱解剖成30mm厚的藥餅，再利用切片機(jī)把藥餅切成IOmm厚的切片。切片選取時(shí)， 選取一段推進(jìn)劑-包覆層的界面切片和一段推進(jìn)劑的本體切片，兩段切片的長度分別不少 于40mm，兩段切片長度之和不少于120mm，推進(jìn)劑-包覆層的界面切片傾斜角α(3)〈20° , 界面切片示意圖如圖1所示，手工修整推進(jìn)劑本體切片以保證兩切片間配合緊密，本體切 片示意圖如圖1所示。界面粘接試片制樣時(shí)，拼接和粘貼兩段切片，常溫固化24小時(shí)，形成 由界面切片與劑型切片組合的粘接試片，參照標(biāo)準(zhǔn)"QJ 924-1985復(fù)合固體推進(jìn)劑單向拉伸 試驗(yàn)方法"，將所述粘接試片制作成啞鈴型試樣。
[0014] 步驟二，條件選?。簷z測(cè)標(biāo)準(zhǔn)采用"QJ 924-1985復(fù)合固體推進(jìn)劑單向拉伸試驗(yàn)方 法"，檢測(cè)設(shè)備采用萬能材料試驗(yàn)機(jī)。
[0015] 步驟三，檢測(cè)實(shí)施：利用萬能材料試驗(yàn)機(jī)進(jìn)行單向拉伸試驗(yàn)，獲得拉伸試驗(yàn)曲線 和拉伸破壞位置。
[0016] 步驟四，數(shù)據(jù)分析：通過試樣的最大抗拉強(qiáng)度和拉伸破壞位置來表征推進(jìn)劑-包 覆層界面的粘接強(qiáng)度。根據(jù)試驗(yàn)，試樣的最大抗拉強(qiáng)度為1.62MPa，拉伸破壞位置為推進(jìn)劑 內(nèi)部，這表明7年貯存期丁羧燃?xì)庠此幹七M(jìn)劑-包覆層界面粘接強(qiáng)度大于I. 62MPa。
[0017] 第二部分，12年貯存期丁羧燃?xì)庠此幹七M(jìn)劑-包覆層界面粘接強(qiáng)度檢測(cè)。
[0018] 步驟一，樣品制備：切片制備，切片選取，切片制樣。切片制備時(shí)，利用車床將燃 氣源藥柱解剖成30mm厚的藥餅，再利用切片機(jī)把藥餅切成IOmm厚的切片。切片選取時(shí)， 選取一段推進(jìn)劑-包覆層的界面切片和一段推進(jìn)劑的本體切片，兩段切片的長度分別不少 于40mm，兩段切片長度之和不少于120mm，推進(jìn)劑-包覆層的界面切片傾斜角α(3)〈20° , 界面切片示意圖如圖1所示，手工修整推進(jìn)劑本體切片以保證兩切片間配合緊密，本體切 片示意圖如圖1所示。界面粘接試片制樣時(shí)，拼接和粘貼兩段切片，常溫固化24小時(shí)，形成 由界面切片與劑型切片組合的粘接試片，參照標(biāo)準(zhǔn)"QJ 924-1985復(fù)合固體推進(jìn)劑單向拉伸 試驗(yàn)方法"，將所述粘接試片制作成啞鈴型試樣。
[0019] 步驟二，條件選?。簷z測(cè)標(biāo)準(zhǔn)采用"QJ 924-1985復(fù)合固體推進(jìn)劑單向拉伸試驗(yàn)方 法"，檢測(cè)設(shè)備采用萬能材料試驗(yàn)機(jī)。
[0020] 步驟三，檢測(cè)實(shí)施：利用萬能材料試驗(yàn)機(jī)進(jìn)行單向拉伸試驗(yàn)，獲得拉伸試驗(yàn)曲線 和拉伸破壞位置。
[0021] 步驟四，數(shù)據(jù)分析：通過試樣的最大抗拉強(qiáng)度和拉伸破壞位置來表征推進(jìn)劑-包 覆層界面的粘接強(qiáng)度。根據(jù)試驗(yàn)，試樣的最大抗拉強(qiáng)度為1.58MPa，拉伸破壞位置為推進(jìn)劑 內(nèi)部，這表明12年貯存期丁羧燃?xì)庠此幹七M(jìn)劑-包覆層界面粘接強(qiáng)度大于I. 58MPa。
[0022] 第三部分，17年貯存期丁羧燃?xì)庠此幹七M(jìn)劑-包覆層界面粘接強(qiáng)度檢測(cè)。
[0023] 步驟一，樣品制備：切片制備，切片選取，切片制樣。切片制備時(shí)，利用車床將燃 氣源藥柱解剖成30mm厚的藥餅，再利用切片機(jī)把藥餅切成IOmm厚的切片。切片選取時(shí)， 選取一段推進(jìn)劑-包覆層的界面切片和一段推進(jìn)劑的本體切片，兩段切片的長度分別不少 于40mm，兩段切片長度之和不少于120mm，推進(jìn)劑-包覆層的界面切片傾斜角α(3)〈20° , 界面切片示意圖如圖1所示，手工修整推進(jìn)劑本體切片以保證兩切片間配合緊密，本體切 片示意圖如圖1所示。界面粘接試片制樣時(shí)，拼接和粘貼兩段切片，常溫固化24小時(shí)，形成 由界面切片與劑型切片組合的粘接試片，參照標(biāo)準(zhǔn)"QJ 924-1985復(fù)合固體推進(jìn)劑單向拉伸 試驗(yàn)方法"，將所述粘接試片制作成啞鈴型試樣。
[0024] 步驟二，條件選?。簷z測(cè)標(biāo)準(zhǔn)采用"QJ 924-1985復(fù)合固體推進(jìn)劑單向拉伸試驗(yàn)方 法"，檢測(cè)設(shè)備采用萬能材料試驗(yàn)機(jī)。
[0025] 步驟三，檢測(cè)實(shí)施：利用萬能材料試驗(yàn)機(jī)進(jìn)行單向拉伸試驗(yàn)，獲得拉伸試驗(yàn)曲線 和拉伸破壞位置。
[0026] 步驟四，數(shù)據(jù)分析：通過試樣的最大抗拉強(qiáng)度和拉伸破壞位置來表征推進(jìn)劑-包 覆層界面的粘接強(qiáng)度。根據(jù)試驗(yàn)，試樣的最大抗拉強(qiáng)度為1.22MPa，拉伸破壞位置為推進(jìn) 劑-包覆層界面，這表明17年貯存期丁羧燃?xì)庠此幹七M(jìn)劑-包覆層界面粘接強(qiáng)度等于 I. 22MPa〇
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種燃?xì)庠此幹七M(jìn)劑-包覆層界面粘接強(qiáng)度檢測(cè)方法，其特征在于包括以下步 驟： 步驟一，樣品制備：切片制備，切片選取，切片制樣； 步驟二，條件選?。簷z測(cè)標(biāo)準(zhǔn)采用"QJ 924-1985復(fù)合固體推進(jìn)劑單向拉伸試驗(yàn)方法"， 檢測(cè)設(shè)備采用萬能材料試驗(yàn)機(jī)； 步驟三，檢測(cè)實(shí)施：利用萬能材料試驗(yàn)機(jī)進(jìn)行單向拉伸試驗(yàn)，獲得拉伸試驗(yàn)曲線和拉 伸破壞位置； 步驟四，數(shù)據(jù)分析：通過試樣的最大抗拉強(qiáng)度和拉伸破壞位置來表征推進(jìn)劑_包覆層 界面的粘接強(qiáng)度。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃?xì)庠此幹七M(jìn)劑-包覆層界面粘接強(qiáng)度檢測(cè)方法，其特征 是：切片制備時(shí)，將燃?xì)庠此幹馄食?0mm厚的藥餅，把藥餅切成IOmm厚的切片。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃?xì)庠此幹七M(jìn)劑-包覆層界面粘接強(qiáng)度檢測(cè)方法，其特征 是：切片選取時(shí)，選取一段推進(jìn)劑-包覆層界面切片和一段推進(jìn)劑本體切片，兩段切片的 長度分別不少于40mm，兩段切片長度之和不少于120mm，推進(jìn)劑-包覆層的界面切片傾斜角 a〈20°，手工修整推進(jìn)劑本體切片，以保證兩切片間配合緊密。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃?xì)庠此幹七M(jìn)劑-包覆層界面粘接強(qiáng)度檢測(cè)方法，其特征 是：切片制樣時(shí)，拼接和粘貼兩段切片，常溫固化24小時(shí)，形成由界面切片與本體切片組合 的粘接試片，參照標(biāo)準(zhǔn)"QJ 924-1985復(fù)合固體推進(jìn)劑單向拉伸試驗(yàn)方法"，將所述粘接試片 制作成啞鈴型試樣。
【專利摘要】本發(fā)明是一種燃?xì)庠此幹七M(jìn)劑-包覆層界面粘接強(qiáng)度檢測(cè)方法，它包括以下步驟：步驟一，樣品制備:切片制備，切片選取，切片制樣；步驟二，條件選?。徊襟E三，檢測(cè)實(shí)施；步驟四，數(shù)據(jù)分析。樣品制備時(shí)，將燃?xì)庠此幹?jīng)過制餅切片、選片修整、粘貼固化等過程，形成啞鈴型試樣。參照標(biāo)準(zhǔn)利用材料試驗(yàn)機(jī)進(jìn)行拉伸試驗(yàn)，獲得反映推進(jìn)劑-包覆層界面粘接強(qiáng)度的拉伸試驗(yàn)曲線和拉伸破壞位置，通過數(shù)據(jù)分析判定不同受力狀態(tài)、老化程度和載荷歷程下燃?xì)庠此幹慕缑嬲辰有阅埽瑢?shí)現(xiàn)燃?xì)庠此幹慕Y(jié)構(gòu)完整分析和壽命評(píng)估。本發(fā)明具有檢測(cè)指標(biāo)合理、試樣制作嚴(yán)謹(jǐn)、檢測(cè)過程重復(fù)性好、評(píng)價(jià)精度得到提高。
【IPC分類】G01N1/28, G01N19/04
【公開號(hào)】CN105092464
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201410198785
【發(fā)明人】張峰濤, 池旭輝, 彭松, 朱學(xué)珍, 封學(xué)華, 常華
【申請(qǐng)人】湖北航天化學(xué)技術(shù)研究所
【公開日】2015年11月25日
【申請(qǐng)日】2014年5月13日