燃气源药柱推进剂-包覆层界面粘接强度检测方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种用于固体推进剂结构强度和贮存寿命评估的试验方法，特别是一 种燃气源药柱推进剂-包覆层界面粘接强度检测方法。
【背景技术】
[0002] 燃气源药柱是导弹发动机伺服机构的动力源，其结构完整性与寿命评估是整个发 动机寿命评估的重要组成部分。研究发现，推进剂-包覆层界面的粘接性能是燃气源药柱 的薄弱环节。现有技术中，通常采用随机联合粘接试件的最大抗拉强度来评价其不同贮存 年限下的粘接性能。由于该方法不能直接反应燃气源药柱的受力状态、载荷历程和老化程 度，因而在进行结构完整性与寿命评估时，存在有缺陷：评估指标不完整、评估精度较低。
【发明内容】
[0003] 本发明是要提供一种燃气源药柱推进剂-包覆层界面粘接强度检测方法，它能够 有效地通过拉伸试验曲线和拉伸破坏位置等试样粘接强度指标进行检测，可靠地为燃气源 药柱的结构完整分析和寿命评估提供检测数据。
[0004] 本发明的技术解决方案是： 设计一种燃气源药柱推进剂-包覆层界面粘接强度检测方法，包括以下步骤： 步骤一，样品制备：切片制备，切片选取，切片制样。切片制备时，利用车床将燃气源 药柱解剖成30mm厚的药饼，再利用切片机把药饼切成IOmm厚的切片。切片选取时，选取 一段推进剂-包覆层界面切片和一段推进剂本体切片，两段切片的长度分别不少于40mm， 两段切片长度之和不少于120mm，推进剂-包覆层的界面切片倾斜角a〈20°，手工修整推 进剂本体切片，以保证两切片间配合紧密。切片制样时，拼接和粘贴两段切片，常温固化24 小时，形成由界面切片与本体切片组合的粘接试片，参照标准"QJ 924-1985复合固体推进 剂单向拉伸试验方法"，将所述粘接试片制作成哑铃型推进剂-包覆层界面粘接试样。
[0005] 步骤二，条件选取：检测标准采用"QJ 924-1985复合固体推进剂单向拉伸试验方 法"，检测设备采用万能材料试验机。
[0006] 步骤三，检测实施：利用万能材料试验机进行单向拉伸试验，获得拉伸试验曲线 和拉伸破坏位置。
[0007] 步骤四，数据分析：通过试样的最大抗拉强度和拉伸破坏位置来表征推进剂-包 覆层界面的粘接强度。
[0008] 本发明的有益技术效果是：由于在样品制备阶段实施了切片制备、切片选取和切 片制样，因而有利于对试样进行拉伸试验、获得拉伸试验曲线和拉伸破坏位置。同时由于 通过不同受力状态、老化程度和载荷历程的燃气源药柱来制作推进剂-包覆层界面粘接试 样，因而可以用来判定燃气源药柱的推进剂-包覆层界面粘接程度。本发明还具有检测指 标合理、试样制作严谨、检测过程重复性好、评价精度得到提高。
【附图说明】
[0009] 图1是界面粘接试片示意图。
[0010] 图中，1、推进剂，2、包覆层，3、界面切片倾斜角_。
【具体实施方式】
[0011] 下面通过附图提供的实施例分三个部分对本发明进一步说明。
[0012] 第一部分，7年贮存期丁羧燃气源药柱推进剂-包覆层界面粘接强度检测。
[0013] 步骤一，样品制备：切片制备，切片选取，切片制样。切片制备时，利用车床将燃 气源药柱解剖成30mm厚的药饼，再利用切片机把药饼切成IOmm厚的切片。切片选取时， 选取一段推进剂-包覆层的界面切片和一段推进剂的本体切片，两段切片的长度分别不少 于40mm，两段切片长度之和不少于120mm，推进剂-包覆层的界面切片倾斜角α(3)〈20° , 界面切片示意图如图1所示，手工修整推进剂本体切片以保证两切片间配合紧密，本体切 片示意图如图1所示。界面粘接试片制样时，拼接和粘贴两段切片，常温固化24小时，形成 由界面切片与剂型切片组合的粘接试片，参照标准"QJ 924-1985复合固体推进剂单向拉伸 试验方法"，将所述粘接试片制作成哑铃型试样。
[0014] 步骤二，条件选取：检测标准采用"QJ 924-1985复合固体推进剂单向拉伸试验方 法"，检测设备采用万能材料试验机。
[0015] 步骤三，检测实施：利用万能材料试验机进行单向拉伸试验，获得拉伸试验曲线 和拉伸破坏位置。
[0016] 步骤四，数据分析：通过试样的最大抗拉强度和拉伸破坏位置来表征推进剂-包 覆层界面的粘接强度。根据试验，试样的最大抗拉强度为1.62MPa，拉伸破坏位置为推进剂 内部，这表明7年贮存期丁羧燃气源药柱推进剂-包覆层界面粘接强度大于I. 62MPa。
[0017] 第二部分，12年贮存期丁羧燃气源药柱推进剂-包覆层界面粘接强度检测。
[0018] 步骤一，样品制备：切片制备，切片选取，切片制样。切片制备时，利用车床将燃 气源药柱解剖成30mm厚的药饼，再利用切片机把药饼切成IOmm厚的切片。切片选取时， 选取一段推进剂-包覆层的界面切片和一段推进剂的本体切片，两段切片的长度分别不少 于40mm，两段切片长度之和不少于120mm，推进剂-包覆层的界面切片倾斜角α(3)〈20° , 界面切片示意图如图1所示，手工修整推进剂本体切片以保证两切片间配合紧密，本体切 片示意图如图1所示。界面粘接试片制样时，拼接和粘贴两段切片，常温固化24小时，形成 由界面切片与剂型切片组合的粘接试片，参照标准"QJ 924-1985复合固体推进剂单向拉伸 试验方法"，将所述粘接试片制作成哑铃型试样。
[0019] 步骤二，条件选取：检测标准采用"QJ 924-1985复合固体推进剂单向拉伸试验方 法"，检测设备采用万能材料试验机。
[0020] 步骤三，检测实施：利用万能材料试验机进行单向拉伸试验，获得拉伸试验曲线 和拉伸破坏位置。
[0021] 步骤四，数据分析：通过试样的最大抗拉强度和拉伸破坏位置来表征推进剂-包 覆层界面的粘接强度。根据试验，试样的最大抗拉强度为1.58MPa，拉伸破坏位置为推进剂 内部，这表明12年贮存期丁羧燃气源药柱推进剂-包覆层界面粘接强度大于I. 58MPa。
[0022] 第三部分，17年贮存期丁羧燃气源药柱推进剂-包覆层界面粘接强度检测。
[0023] 步骤一，样品制备：切片制备，切片选取，切片制样。切片制备时，利用车床将燃 气源药柱解剖成30mm厚的药饼，再利用切片机把药饼切成IOmm厚的切片。切片选取时， 选取一段推进剂-包覆层的界面切片和一段推进剂的本体切片，两段切片的长度分别不少 于40mm，两段切片长度之和不少于120mm，推进剂-包覆层的界面切片倾斜角α(3)〈20° , 界面切片示意图如图1所示，手工修整推进剂本体切片以保证两切片间配合紧密，本体切 片示意图如图1所示。界面粘接试片制样时，拼接和粘贴两段切片，常温固化24小时，形成 由界面切片与剂型切片组合的粘接试片，参照标准"QJ 924-1985复合固体推进剂单向拉伸 试验方法"，将所述粘接试片制作成哑铃型试样。
[0024] 步骤二，条件选取：检测标准采用"QJ 924-1985复合固体推进剂单向拉伸试验方 法"，检测设备采用万能材料试验机。
[0025] 步骤三，检测实施：利用万能材料试验机进行单向拉伸试验，获得拉伸试验曲线 和拉伸破坏位置。
[0026] 步骤四，数据分析：通过试样的最大抗拉强度和拉伸破坏位置来表征推进剂-包 覆层界面的粘接强度。根据试验，试样的最大抗拉强度为1.22MPa，拉伸破坏位置为推进 剂-包覆层界面，这表明17年贮存期丁羧燃气源药柱推进剂-包覆层界面粘接强度等于 I. 22MPa〇
【主权项】
1. 一种燃气源药柱推进剂-包覆层界面粘接强度检测方法，其特征在于包括以下步 骤： 步骤一，样品制备：切片制备，切片选取，切片制样； 步骤二，条件选取：检测标准采用"QJ 924-1985复合固体推进剂单向拉伸试验方法"， 检测设备采用万能材料试验机； 步骤三，检测实施：利用万能材料试验机进行单向拉伸试验，获得拉伸试验曲线和拉 伸破坏位置； 步骤四，数据分析：通过试样的最大抗拉强度和拉伸破坏位置来表征推进剂_包覆层 界面的粘接强度。2. 根据权利要求1所述的燃气源药柱推进剂-包覆层界面粘接强度检测方法，其特征 是：切片制备时，将燃气源药柱解剖成30mm厚的药饼，把药饼切成IOmm厚的切片。3. 根据权利要求1所述的燃气源药柱推进剂-包覆层界面粘接强度检测方法，其特征 是：切片选取时，选取一段推进剂-包覆层界面切片和一段推进剂本体切片，两段切片的 长度分别不少于40mm，两段切片长度之和不少于120mm，推进剂-包覆层的界面切片倾斜角 a〈20°，手工修整推进剂本体切片，以保证两切片间配合紧密。4. 根据权利要求1所述的燃气源药柱推进剂-包覆层界面粘接强度检测方法，其特征 是：切片制样时，拼接和粘贴两段切片，常温固化24小时，形成由界面切片与本体切片组合 的粘接试片，参照标准"QJ 924-1985复合固体推进剂单向拉伸试验方法"，将所述粘接试片 制作成哑铃型试样。
【专利摘要】本发明是一种燃气源药柱推进剂-包覆层界面粘接强度检测方法，它包括以下步骤：步骤一，样品制备:切片制备，切片选取，切片制样；步骤二，条件选取；步骤三，检测实施；步骤四，数据分析。样品制备时，将燃气源药柱经过制饼切片、选片修整、粘贴固化等过程，形成哑铃型试样。参照标准利用材料试验机进行拉伸试验，获得反映推进剂-包覆层界面粘接强度的拉伸试验曲线和拉伸破坏位置，通过数据分析判定不同受力状态、老化程度和载荷历程下燃气源药柱的界面粘接性能，实现燃气源药柱的结构完整分析和寿命评估。本发明具有检测指标合理、试样制作严谨、检测过程重复性好、评价精度得到提高。
【IPC分类】G01N1/28, G01N19/04
【公开号】CN105092464
【申请号】CN201410198785
【发明人】张峰涛, 池旭辉, 彭松, 朱学珍, 封学华, 常华
【申请人】湖北航天化学技术研究所
【公开日】2015年11月25日
【申请日】2014年5月13日