复合改性双基推进剂装药安全贮存寿命预估方法与流程

技术特征：

1.一种复合改性双基推进剂装药安全贮存寿命预估方法，其特征在于，该方法利用热加速老化法制备复合改性双基推进剂中复合安定剂有效含量近红外定量模型建模样品，采用化学滴定法或高效液相色谱法获取复合安定剂有效含量化学值，利用近红外漫反射光谱仪采集光谱，通过化学计量学建立复合安定剂有效含量近红外定量模型；以复合安定剂有效含量消耗50％作为安全贮存寿命的临界判据，进行复合改性双基推进剂装药热加速老化试验，通过复合安定剂有效含量变化规律获得温度系数，建立装药安全贮存寿命预估方程；开展单一温度装药热加速老化试验，近红外法跟踪检测老化过程复合改性双基推进剂装药复合安定剂有效含量，获得复合安定剂有效含量到达临界判据消耗的临界时间，通过装药安全贮存寿命预估方程获得复合改性双基推进剂装药贮存环境温度下安全贮存寿命，具体按下列步骤进行：

(1)热加速老化法制备复合安定剂有效含量近红外建模样品

复合改性双基推进剂药饼三明治式夹心结构试样，由上层药片(1)、夹心层(2)、下层药片(3)依次叠加组成药饼，药饼装入带有毛细排气孔的磨口减量瓶中(半密闭条件)，于单一温度下热加速老化，间隔时间取出夹心层(2)，获得不同安定剂含量的复合改性双基推进剂样品，分为内部校正集样品和外部验证集样品；

(2)复合安定剂有效含量近红外定量模型

①采用化学滴定法或高效液相色谱法获取复合改性双基推进剂装药样品复合安定剂有效含量化学值，确定含量范围；

②采用近红外光谱仪对内部校正集样品和外部验证集样品采集近红外光谱。采样方式为漫反射，采样波段为4000cm^-1～12800cm^-1，分辨率为8cm^-1，扫描64次，每个样品重复测量5次。采集到的近红外光谱传输至计算机。

③采用化学计量学方法对内部校正集样品近红外光谱进行预处理和线性拟合，4000cm^-1～7000cm^-1范围内采用归一化、基线平滑和一阶求导进行组合方法进行光谱预处理，继而采用偏最小二乘法，即PLS法进行回归拟合，建立校正模型，用外部验证集样品对所建模型进行外部验证，依据模型的内部检验和外部验证相结合的评价体系，逐步优化模型，获得复合安定剂有效含量近红外定量模型；根据建立的复合安定剂有效含量近红外定量模型，采用近红外光谱仪对选定的样品进行有效安定剂的含量测定，获得近红外预测值。化学值与近红外预测值的最大误差应小于标准方法的重复性误差；

(3)安全贮存寿命预估方程

复合改性双基推进剂装药安全贮存寿命预估方程：

$t_n=t_0/r^{(T_n-T_0)/10}---\left(1\right)$

式中：r表示温差为10℃的反应速率温度系数；

t₀表示贮存环境温度安全贮存寿命，d；

t_n表示高温热加速老化时间，d；

T_n表示高温热加速老化试验温度，℃；

T₀表示贮存环境温度，℃；

(4)温度系数r

对公式(4)两边取对数，整理后得到：

T_n＝A+Blgt_n (2)

式中：A、B表示系数，B＝-10/lgr

温度系数r＝10^-10/B，采用近红外方法跟踪测试复合改性双基推进剂药饼不同温度T_ni下热加速老化试验不同老化时间夹心层(2)的复合安定剂有效含量，获得不同温度复合安定剂有效含量随时间变化关系曲线，以复合安定剂有效含量消耗50％作为临界判据,获得不同温度T_ni对应的时间t_ni，经代入(2)式进行一元线性回归，采用最小二乘法获得系数B，进而计算得到温度系数r；

(5)热加速老化试验与寿命预估

将复合改性双基推进剂装药药柱沿径向等分为两段，将上段药柱(7)与下段药柱(10)沿轴向上下叠加制作成两段式药柱，于单一温度下T_n下热加速老化试验，获得装药两段式老化试样，近红外光谱扫描不同老化时间下段药柱(10)叠合面(9)的中心区域(8)及药柱表面，以复合安定剂有效含量消耗最快的区域作为关重部位，以关重部位复合安定剂有效含量消耗50％作为临界判据,获得温度T_n下安定剂消耗的临界时间t_n，依公式(1)外推贮存环境温度下复合改性双基推进剂装药的安全贮存寿命t₀。