本发明属于压力测量技术，具体涉及一种单分量快响应压力敏感涂料及其配比方法。
背景技术：
在风洞试验技术中，测压孔测压是一种常规的压力测量技术，但是该种测压技术无法获得高分辨率连续的模型表面摩擦力分布信息，而且传统的动态压力测量技术只能依赖于动态压力传感器，该种传感器成本高昂、不易安装、操作不便，非常不利于气动研究人员分析模型的气动力状态。
气动研究人员通过对模型表面的压力分布情况进行分析，可以能深入地了解流动现象的本质和机理，确定气流在模型上附着的位置、出现激波和旋涡的位置以及气流分离的位置和分离的方式与特点，为合理地解释实验数据提供依据，有助于建立、完善和发展新的空气动力学理论，并根据试验结果对模型的气动力设计做出合理的优化。
近些年基于医学技术发展起来压力敏感涂料技术突破了原有测压孔这种离散式测量方法的局限，单次试验车次可以获得模型表面连续的压力分布。压力敏感涂料根据测量频率可以分为常规稳态压力敏感涂料和动态压力敏感涂料(亦称为快响应压力敏感涂料)，根据涂料中荧光探针的种类又可以分为单分量压力敏感涂料和多分量压力敏感涂料。
但是现有压力敏感涂料成本较高，且难以通过公开渠道获得，特别是其配方更难以确定，无法满足国内逐渐扩大的压力敏感涂料测量的需求。
技术实现要素：
本发明目的是：针对以上需求，本发明公开了一种单分量快响应压力敏感涂料。
另外，本发明还提供了所述单分量快响应压力敏感涂料的配比方法。
一种单分量快响应压力敏感涂料，其包括压力敏感探针、高分子粘接剂、填料、有机溶剂，其中，上述配比为：压力敏感探针质量：高分子粘接剂质量：填料质量：有机溶剂体积＝10±0.1mg：1.2±0.01g：2.8±0.01g：40±1ml。
压力敏感探针为铂基四五弗代苯基卟啉。
高分子粘接剂为FIB，由甲基丙烯酸七氟代丁酯和甲基丙烯酸六氟异丙酯聚合而成。
填料为二氧化钛，粒径在百纳米级。
有机溶剂为三氟甲苯。
一种单分量快响应压力敏感涂料配比方法，其包括如下步骤：
步骤一：根据权利要求1所述的配比，称量相应量的高分子聚合物FIB、压力敏感探针、二氧化钛填料，并量取有机溶剂，然后将有机溶剂倒入离心管中；
步骤二：将高分子聚合物FIB投入离心管内的有机溶剂中，密封离心管，摇晃或振荡或转动离心管至高分子聚合物FIB完全溶解；
步骤三：再将压力敏感探针投入离心管中，密封离心管，摇晃或振荡或转动离心管至压力敏感探针完全溶解；
步骤四：将二氧化钛投入离心管中，密封离心管，摇晃或振荡离心管至二氧化钛填料混合均匀，得到单分量快响应压力敏感涂料。
本发明的优点是：
1.可以实现1kHz的高频动态压力测量。
2.粘接剂为高分子聚合物FIB，具有温度敏感度低、氧溶解度高的特点。
3.压力敏感探针为PtTFPP，该探针压力敏感度高于其它同类压力敏感探针。
4.填补国内快速响应压力敏感涂料的空白。
5.配比简单、方便、快捷，成本低廉。
具体实施方式
本发明单分量快响应压力敏感涂料包括压力敏感探针、高分子粘接剂、填料、有机溶剂，其中，上述配比为：压力敏感探针质量：高分子粘接剂质量：填料质量：有机溶剂体积＝10±0.1mg：1.2±0.01g：2.8±0.01g：40±1ml。
其中，本实施例中，优选的配比是压力敏感探针质量：高分子粘接剂质量：填料质量：有机溶剂体积配比为：10mg：1.2g：2.8g：40ml。
所述压力敏感探针为铂基四五弗代苯基卟啉，CAS号为109781-47-7，为一种卟啉类铂金属络合物，是一种高密度颗粒物，低温下遮光密闭保存，具有很强的感光特性和氧猝灭特性，用于氧含量的检测。
所述高分子粘接剂为FIB，由甲基丙烯酸七氟代丁酯(CAS号为13695-31-3)和甲基丙烯酸六氟异丙酯(CAS号为3063-94-3)聚合而成，完全干燥状态下为白色粉末，半干燥状态下为晶体状具有一定粘弹性的胶体，为压敏涂料体系中的高分子粘接剂，具有良好的粘接、成膜、氧溶解能力，用于压敏涂料中作为高分子粘接剂包裹压敏探针和填料，在涂料干燥固化后表现出成膜特性。
所述填料为二氧化钛，粒径在百纳米级，微观情况下，该粒径的二氧化钛在涂料体系中表现为固体微粒，用于将压力敏感探针吸附于表面，增加涂层中氧分子与压力敏感探针碰撞的几率，该粒径的二氧化钛表现出最佳的吸附碰撞效果，增加涂料的压力敏感特性及压力响应特性，大于该尺寸的二氧化钛填料会破坏涂层的成膜效果，小于该尺寸的二氧化钛将降低涂料的压力敏感特性和压力响应特性。
所述有机溶剂为三氟甲苯，CAS号为：372-38-3，可以快速溶解高分子粘接剂FIB，且在三氟甲苯溶剂中溶解的FIB高分子对于涂料体系中的压力敏感探针和填料二氧化钛具有良好的包裹能力。此外，该有机溶剂表现出良好的挥发特性，涂料经喷涂后流平成膜的过程中有机溶剂逐渐蒸发，形成良好的涂层薄膜。此外为保证涂料中FIB高分子的粘接和氧渗透能力，只能选用含氟可溶解FIB的有机溶剂，但是其它含氟溶剂因为蒸发特性不同，无法表现出三氟甲苯溶液体系的快速成膜效果。
下面介绍本发明单分量快响应压力敏感涂料配比方法的具体实施步骤为：
步骤一：依照试验模型待测量区域的面积及涂料配方预估原料用量；
步骤二：用电子天平称量高分子聚合物FIB，精度需高于1％；
步骤三：用量筒量取有机溶剂，精度需高于1％，然后倒入离心管中；
步骤四：将高分子聚合物FIB投入离心管内的有机溶剂中，使用封口膜密封离心管，摇晃或振荡离心管至FIB完全溶解；
步骤五：用电子分析天平称取压力敏感探针，精度需高于1％；；
步骤六：将压力敏感探针投入离心管中，使用封口膜封好离心管，摇晃或振荡离心管至压力敏感探针完全溶解；
步骤七：用电子天平称量二氧化钛填料，精度需高于1％；
步骤八：将二氧化钛投入离心管中，使用封口膜封好离心管，摇晃或振荡离心管至二氧化钛填料混合均匀；
步骤九：如果配好的涂料储存时间过长，重复步骤八。
压力敏感探针必须在FIB完全溶解后才可以混入，如此才可以实现高分子FIB高分子对探针分子的良好包裹，在探针完全溶解后再投入二氧化钛振荡至二氧化钛均匀分散，使其对溶液体系中的压力敏感探针分子进行均匀的吸附，所以在新配制的涂料中，必须严格按照上述各成分投入顺序进行制备。
本发明单分量快响应压力敏感涂料在使用时，用丙酮擦拭模型表面待测区域并清洁空气喷枪，待丙酮完全挥发后，使用连接高压无油纯净气源的空气喷枪将涂料均匀喷涂至模型待测区域；完成喷涂后使用丙酮清洁空气喷枪；完成喷涂的模型室温下干燥1小时，然后65℃环境下固化1小时；将模型安装到风洞中进行吹风试验，获取有效试验图像。
本发明采用特定配比获得单分量快响应压力敏感涂料适用于测量频率不高于1KHz的高低速风洞(或其它高低速流场工况)动态压力测量试验，亦可应用于常规稳态压力测量试验，压力灵敏度高达0.7％/kPa，填补国内1kHz量级快速响应压力敏感涂料的空白，同时配比简单、方便、快捷，成本低廉，具有较大的实际应用价值。