能够调节含能材料温升速率的组合热烤实验装置的制作方法

本实用新型涉及一种热烤实验装置，尤其涉及一种能够调节含能材料温升速率的组合热烤实验装置。

背景技术：

热烤实验即Cook-off实验，是研究武器弹药热安全性的重要手段，目前公知的热烤实验一般涉及一种含能材料，但武器弹药中含能材料种类复杂且在外界热刺激时的反应特性会相互影响，因此针对两种含能材料进行的组合热烤实验更能真实反映武器弹药的热安全性。

但是，受弹药结构和布局的影响，两种反应温度差异较大的含能材料在外界热刺激下的反应时序不一定遵循反应温度的高低之分，反应温度高的含能材料可能先发生反应，也可能二者几乎同时反应。目前公知的热烤实验装置没有调节含能材料温升速率的隔热设计，无法实现真实模拟武器弹药中两种含能材料反应时序的目的。

技术实现要素：

本实用新型的目的就在于为了解决上述问题而提供一种能够调节含能材料温升速率的组合热烤实验装置。

本实用新型通过以下技术方案来实现上述目的：

一种能够调节含能材料温升速率的组合热烤实验装置，包括第一外壳、第二外壳、隔热外壳、隔热夹层和隔热内衬，所述第一外壳内填充有第一含能材料，所述第二外壳内填充有第二含能材料，所述第一外壳的一侧与所述第二外壳的一侧连接，所述隔热夹层置于所述隔热外壳的内腔壁和所述隔热内衬的外壁之间，所述第一外壳置于所述隔热内衬的内腔内。

上述结构中，第一外壳和第二外壳内分别装有第一含能材料和第二含能材料，隔热外壳、隔热夹层和隔热内衬共同组成的隔热装置置于第一外壳外，隔热装置能够有效阻止外界热量在每个传热通道上的传递，控制第一含能材料的温升速率，隔热效能主要通过改变隔热材料进行调节。

为了实现更好的隔热效果，所述第一外壳的一侧和所述第二外壳的一侧分别设有开口，所述第一外壳的开口处安装有压盖，所述压盖与所述第二外壳的开口端之间设有隔热法兰垫，隔热法兰垫安装在第一外壳和第二外壳之间，阻止外界火焰热量通过第二外壳直接传递到第一外壳上。

作为优选，所述第一外壳的开口侧向边缘外周扩展形成第一外壳连接环，所述第二外壳的开口侧向边缘外周扩展形成第二外壳连接环，所述第一外壳连接环扣压在所述隔热内衬的开口侧端面上，所述隔热法兰垫置于所述第一外壳连接环与所述第二外壳连接环之间，所述隔热夹层的开口端套装于所述隔热法兰垫和所述第二外壳连接环外，所述第二外壳连接环的另一侧、所述隔热夹层的开口端外端面和所述隔热外壳的开口端外端面齐平且均与环形盖板固定连接。这种结构既便于连接第一外壳、第二外壳和隔热装置，又能实现良好的隔热效果。

进一步，所述隔热法兰垫和所述第二外壳连接环之间设有压环，所述压环置于所述第二外壳连接环上的环形凹槽中。压环起固定、限位第二含能材料的作用。

所述第一含能材料的两侧圆平面边缘和所述第二含能材料的两侧圆平面边缘各均匀胶粘有4条厚度为0.8mm的聚氨酯泡沫条。聚氨酯泡沫条除了防止磕碰外，受压的聚氨酯泡沫产生的力还可使含能材料在外壳中被压紧。

所述第一外壳由两个子壳体相互连接而成。

另外，根据需要，在所述第一外壳、所述第二外壳、所述盖板上都为监测火烧实验含能材料温度而布置传感器预留了出线孔，若不布置温度传感器，用陶瓷纤维填入孔中，外面粘贴高温胶带封住孔洞即可，不影响实验装置功能。

本实用新型的有益效果在于：

本实用新型通过隔热外壳、隔热夹层、隔热内衬构成三层夹心热防护层，外界火焰的热量经过热防护层的巨大热阻消耗后才能到达第一外壳内的第一含能材料，加上压盖、隔热法兰垫的设计能有效阻止外界热量在每个传热通道上的传递，控制第一外壳内的第一含能材料的温升速率，隔热夹层根据需要采用不同规格的ISOWOOL陶瓷纤维，通过改变隔热夹层导热系数调节温升控制能力，从而真实模拟武器弹药中两种含能材料的反应时序，尤其适用于包括两种含能材料的组合热烤(Cook-off)实验。

附图说明

图1是本实用新型所述能够调节含能材料温升速率的组合热烤实验装置组装时的立体图；

图2是本实用新型所述能够调节含能材料温升速率的组合热烤实验装置组装后的立体图；

图3是本实用新型所述能够调节含能材料温升速率的组合热烤实验装置组装后的剖视图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步说明：

如图1、图2和图3所示，本实用新型所述能够调节含能材料温升速率的组合热烤实验装置，包括第一外壳、第二外壳11、隔热外壳1、隔热夹层2和隔热内衬3，所述第一外壳由第一子壳体4和第二子壳体6相互连接而成且第二子壳体6靠近第二外壳11，所述第一外壳内填充有第一含能材料5，第二外壳11内填充有第二含能材料10，第一含能材料5的两侧圆平面边缘和第二含能材料10的两侧圆平面边缘各均匀胶粘有4条厚度为0.8mm的聚氨酯泡沫条，第二子壳体6上靠近第二外壳11的一侧与第二外壳11上靠近所述第一外壳的一侧分别设有开口且相互连接，第二子壳体6上靠近第二外壳11的开口处安装有压盖7，压盖7与第二外壳11的开口端之间设有隔热法兰垫8，第二子壳体6上靠近第二外壳11的的开口侧向边缘外周扩展形成第一外壳连接环(图中未标记)，第二外壳11的开口侧向边缘外周扩展形成第二外壳连接环(图中未标记)，所述第一外壳连接环扣压在所述隔热内衬的开口侧端面上，隔热法兰垫8置于所述第一外壳连接环与所述第二外壳连接环之间，隔热夹层2置于隔热外壳1的内腔壁和隔热内衬3的外壁之间，所述第一外壳置于隔热内衬3的内腔内，隔热夹层2的开口端套装于隔热法兰垫8和所述第二外壳连接环外，所述第二外壳连接环的另一侧、隔热夹层2的开口端外端面和隔热外壳1的开口端外端面齐平且均与环形盖板12固定连接；隔热法兰垫8和所述第二外壳连接环之间设有压环9，压环9置于所述第二外壳连接环上的环形凹槽中。另外，根据需要，在所述第一外壳、第二外壳11和环形盖板12上都为监测火烧实验含能材料温度而布置传感器预留了出线孔，若不布置温度传感器，用陶瓷纤维填入孔中，外面粘贴高温胶带封住孔洞即可，不影响实验装置功能。

如图1-图3所示，本实用新型所述能够调节含能材料温升速率的组合热烤实验装置的组装过程如下：

第一含能材料5两侧圆平面边缘各胶粘4条聚氨酯泡沫条，将其放入第一子壳体4内，压盖7安装在第二子壳体6的对应内止口位置，将第二子壳体6套在第一含能材料5的另一端，用8个M6的螺栓穿过第一子壳体4和第二子壳体6的法兰上的孔，螺栓另一侧用平垫圈、弹簧垫圈、M6螺母紧固；第二含能材料10两侧圆平面边缘胶粘4条聚氨酯泡沫条，将其放入第二外壳11内，然后将压环9放入第二外壳11上对应的环形凹槽内；将隔热夹层2放入隔热外壳1中，将隔热内衬3放入隔热夹层2中；将已经联接好的第一子壳体4和第二子壳体6的法兰放进隔热内衬3的对应止口位置，放置时第一子壳体4朝隔热内衬3的内部；在第二子壳体6的另一侧未开孔法兰表面上放置隔热法兰垫8；然后将已上一步安装了第二含能材料10和压环9的第二外壳11扣在隔热法兰垫8上，安装过程中保证第二子壳体6、隔热法兰垫8、第二外壳11三者边沿对齐；将两个半圆环形状的子盖板组合后形成环形盖板12盖在隔热外壳1上，用6个M6的螺栓穿过环形盖板12和隔热外壳1上的孔，螺栓另一侧用平垫圈、M6螺母紧固；用6个内六角平端紧定螺钉13旋进环形盖板12上的螺纹孔，直至顶紧第二外壳11的法兰面，即完成整个组合热烤实验装置的组装。

应用时，将本组合热烤实验装置置于火中加热，隔热外壳1、隔热夹层2、隔热内衬3构成三层夹心热防护层，外界火焰的热量经过热防护层的巨大热阻消耗后才能到达第一外壳内的第一含能材料5，加上压盖7、隔热法兰垫8的设计能有效阻止外界热量在每个传热通道上的传递，从而控制第一含能材料的温升速率，通过改变隔热夹层2的导热系数调节温升控制能力，从而真实模拟武器弹药中两种含能材料的反应时序。

上述结构中，各部件的优选材料如下：

第一子壳体4、第二子壳体6、第二外壳11、隔热外壳1和环形盖板12采用表面经过渗碳处理的45钢，压盖7采用2A14，压环9采用12Cr13，隔热夹层2和隔热法兰垫8采用ISOWOOL陶瓷纤维，厚度分别为10mm和5mm，隔热内衬3采用12Cr13，其表面粗糙度不大于3.2，隔热外壳1的厚度为3mm；若隔热内衬3的表面粗糙度为1.6、厚度为5mm，对实验装置火烧加热，当第二外壳11内的第二含能材料10的温度高达600℃左右时，第一外壳内的第一含能材料5的温度低于100℃，实现了显著的隔热效果。

上述实施例只是本实用新型的较佳实施例，并不是对本实用新型技术方案的限制，只要是不经过创造性劳动即可在上述实施例的基础上实现的技术方案，均应视为落入本实用新型专利的权利保护范围内。