技術領域

本發明涉及一種火工藥劑安定性試驗方法，尤其涉及一種火工藥劑環境溫度安定性試驗方法，本發明適用于對火箭、導彈、飛船、衛星等飛行器中火工裝置的火工藥劑環境溫度安定性判斷，屬于火工品技術領域。

背景技術

火工藥劑是火工裝置專用的特種含能材料，它的作用是接受火工裝置換能元件給出的微弱刺激能量，發生快速化學反應，釋放燃燒、爆燃或爆炸能量，使火工裝置實現解鎖、分離、展開、驅動、切割等預定功能。對比其他種類的含能材料，火工藥劑不僅是炸藥序列中最為敏感的含能材料，還具有獨特的爆炸、燃燒特征。火工藥劑環境溫度安定性是指火工藥劑經歷某一個預示環境溫度后保持其物理、化學性能和爆炸性能不發生顯著變化的能力。

過去，火工裝置經歷環境溫度不超出40℃范圍，其內部火工藥劑的環境溫度安定性合格要求也僅局限于40℃范圍內。隨著深空探測技術的迅速發展，一些飛行器開始面臨預示100℃范圍環境溫度，甚至更為惡劣，為此，飛行器系統對火工裝置提出了更高的熱環境溫度安定性要求，這實質上是對火工藥劑的環境溫度安定性提出了更高要求。隨著環境溫度的變嚴，火工藥劑獨特的爆炸、燃燒特征顯得倍受關注，一方面超出了現有環境溫度安定性驗證試驗有關標準的適應范圍，另一方面為實驗人員測試火工藥劑環境溫度安定性增加了危險性，因此，如何安全、簡單、有效地判斷各類火工藥劑在40℃范圍之外的環境溫度安定性，成為了一項技術難點。

對于現有判斷方法，主要通過采用GJB737.1-89《火工品藥劑試驗方法》中的《真空安定性試驗壓力傳感器法》對火工藥劑在經歷范圍為100℃~150℃環境溫度后的安定性變化進行分析，其控溫時間為48小時，合格判據是熱分解產氣量不大于2ml。該方法僅能從熱分解反應角度判斷火工藥劑化學性能的熱安定性，尚不能對火工藥劑的物理性能、爆炸性能進行環境溫度安定性判斷。對于火箭、導彈、飛船、衛星等飛行器中火工裝置而言，不僅需要判斷火工藥劑化學性能的環境溫度安定性，也需要判斷火工藥劑物理性能和爆炸性能的環境溫度安定性，為此，本發明提出一種新的火工藥劑環境溫度安定性試驗方法，對火工藥劑物理性能、化學性能、爆炸性能經歷某一個預示環境溫度后發生變化的程度進行全面判斷。

發明內容

本發明解決的技術問題是：克服現有技術的不足，提供一種火工藥劑環境溫度安定性試驗方法，采用光學顯微鏡觀測試驗、掃描電鏡試驗、真空安定性試驗、火焰感度試驗和壓力—時間（P-t）曲線試驗，對火工藥劑經歷預示環境溫度前后的物理、化學、爆炸狀態進行測試，實現了對火工藥劑的環境溫度安定性的量化判斷。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：一種火工藥劑環境溫度安定性試驗方法，步驟如下：

（1）對同批次火工藥劑進行取樣、分裝；

（2）利用光學顯微鏡觀測試驗法和掃描電鏡試驗法分別檢測松散狀態和壓實狀態火工藥劑試樣經歷常溫到預示環境溫度的物理安定性變化；

其中光學顯微鏡觀測試驗法：利用光學顯微鏡檢測0.5mg松散狀態下火工藥劑試樣經歷常溫到預示環境溫度的顆粒大小和顏色變化，檢測10mg壓實狀態下火工藥劑試樣經歷常溫到預示環境溫度的表面形貌和顏色變化；

掃描電鏡試驗法：利用掃描電鏡測量0.1mg松散狀態火工藥劑試樣經歷常溫到預示環境溫度的晶體形態和粒度大小變化；

（3）利用真空安定性試驗對松散狀態下火工藥劑試樣經歷常溫到預示環境溫度的放氣量進行測試，當火工藥劑在經歷常溫到預示環境溫度的放氣量不大于2ml則認為火工藥劑試樣的化學安定性合格，否則認為火工藥劑試樣的化學安定性不合格；

（4）利用火焰感度試驗導火索法測定壓實狀態下火工藥劑試樣經歷常溫到預示環境溫度臨界點火距離的火焰感度，將火工藥劑試樣經歷常溫到預示環境溫度臨界點火距離的火焰感度數據進行線性化處理，得到火焰感度變化百分比，當火焰感度變化百分比不大于5%是則認為火工藥劑試樣的發火安定性合格，否則認為火工藥劑試樣的發火安定性不合格；利用點火壓力－時間曲線測定法測定壓實狀態下火工藥劑試樣經歷常溫到預示環境溫度的壓力—時間曲線，將火工藥劑試樣經歷常溫到預示環境溫度的壓力—時間曲線數據進行線性化處理得到壓力峰值平均值變化百分比，當壓力峰值平均值變化百分比不大于5%是則認為火工藥劑試樣的爆炸威力安定性合格，否則認為火工藥劑試樣的爆炸威力安定性不合格；

（5）根據步驟（2）-（4）得到的火工藥劑試物理安定性、化學安定性和爆炸安定性，綜合判斷火工藥劑在不同溫度區間的環境溫度安定性。