堆积贮存单基发射药安全贮存寿命预估方法

摘要

本发明涉及一种堆积贮存单基发射药安全贮存寿命预估方法，其特征在于，利用热加速老化法制备有效安定剂含量近红外定量模型建模样品，采用近红外漫反射光谱仪采集光谱并建立有效安定剂含量近红外定量模型；然后开展单一温度加速老化试验，近红外方法跟踪检测老化过程中堆积发射药有效安定剂含量，根据预估方程外推贮存环境温度下的安全贮存寿命。本方法快速、安全、无损，操作简单，通过控制取样时间得到不同有效安定剂含量的近红外定量模型建模样品，解决了工艺制造带来的低含量样品分布不均匀的缺陷。同时也解决了化学滴定法中安定剂提取需样品机械粉碎的危险操作过程，实现本质安全，同时大幅降低了成本。

主权项

一种堆积贮存单基发射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有效安定剂含量近红外定量模型建模样品，采用化学滴定法获取有效安定剂含量化学值，利用近红外漫反射光谱仪采集光谱，通过化学计量学建立有效安定剂含量近红外定量模型；进行单基发射药热加速老化试验，通过有效安定剂含量变化规律获得温度系数r，建立寿命预估方程；然后开展单一温度热加速老化试验，近红外方法跟踪检测老化过程中样品有效安定剂含量，获得有效安定剂含量到达临界判据消耗的时间，根据预估方程外推贮存环境温度下的堆积单基发射药安全贮存寿命；(1)热加速老化法制备有效安定剂含量近红外建模样品单基发射药装入毛细排气管磨口减量瓶中于一定温度下热加速老化试验，等间隔时间取样，制备有效安定剂含量不同的单基发射药样品；(2)有效安定剂含量近红外定量模型①依据化学滴定法获取单基发射药样品有效安定剂含量化学值，确定含量范围；②采用近红外光谱仪，对上述选定的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数据传输至计算机；③采用化学计量学方法对上述近红外光谱进行预处理和线性拟合，4000cm^‑1‑7500cm^‑1范围内综合采用归一化、基线平滑和一阶求导三种方法对采集光谱进行预处理，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；根据建立的有效安定剂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小于标准方法重复性误差；(3)安全贮存寿命预估方程单基发射药安全贮存寿命预估方程式中：r₀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表示高温加速老化时间，d；T_n表示高温加速老化试验温度，℃；T₀表示贮存环境温度，℃；(4)温度系数r对公式(3)两边取对数，整理后得到：T_n＝A+Blgt_n                  式(2)式中A、B为系数，其中B＝‑10/lgr温度系数r＝10^‑10/B，单基发射药材料装入毛细排气管磨口减量瓶中于一定温度下热加速老化试验，采用近红外方法跟踪测试样品不同温度T_n下热加速老化试验不同老化时间的有效安定剂含量，获得有效安定剂含量随时间变化曲线，以有效安定剂含量消耗50％作为临界判据,获得不同温度T_n对应的时间t_n，经代入式(2)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对于堆积贮存单基发射药，将单基发射药堆积放置于带有毛细排气管减量箱中，制备单基发射药堆积试样，于单一温度下T_n下进行热加速老化试验，选取中心区域进行近红外光谱扫描，跟踪测试该单基发射药样品不同老化时间的有安效定剂含量，以有安效定剂含量消耗50％作为临界判据,获得温度T_n下安定剂消耗的时间t_n，依公式(1)获得贮存环境温度下堆积贮存单基发射药安全贮存寿命。