一种液体浸润法测试推进剂装药绝热层材料体膨胀系数的方法

摘要

本发明公开了一种液体浸润法测试推进剂装药绝热层材料体膨胀系数的方法，该方法首先制备加工三个推进剂装药绝热层试件，用惰性液体对体膨胀系数测试装置进行标定，在加热状态下测定液体的体积变化值，从而计算出液体的膨胀系数，标定过程不需要每次都做，温度变化不大、间隔时间短、同一批次惰性液体情况下，可以只做一次标定；标定步骤完成后，将待测绝热层试件完全浸入惰性液体中，在加热状态下测定液体与待测样品共同的体积变化值，由于液体热膨胀温度系数稳定，从而可以得到待测固体样品的热膨胀温度系数值。该方法能够对材料的体膨胀系数进行直接、准确的测量，对操作人员要求低，测试结果能快速、准确反应样品本身情况。

主权项

一种液体浸润法测试推进剂装药绝热层材料体膨胀系数的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：步骤一、加工制备三个以上某推进剂装药绝热层试件，尺寸为圆柱形，直径φ≤40mm，高度h≤40mm；步骤二、采用惰性液体对体膨胀系数测试装置进行标定：精密升降装置调节到最高位，升降电机把试样盒等升起，人工向内筒中注入一定量的惰性液体，直至激光位移传感器能够检测到液面变化(激光位移传感器能够正常工作的条件为液面在±20mm的范围内变化)然后把试样盒翻转放入托盘，将试样盒等下降到内筒中，到位后停止，启动电磁阀连接真空泵，进行抽气，形成一定负压，保持一定时间后，关闭真空泵，再将电磁阀连接大气；调节精密升降装置，回读液位变化，直到到达指定的下限位置，记下升降高度H₁、温度T₁以及液位高度h₀，再进行加热，直到温度达到上限100℃，软件记录下温度变化过程中及最后的温度T₂和液位高度h₁，之后将精密升降装置调节到最高位，等待降温完成。根据两次温度差T₂‑T₁，以及两次液位高度差h₁‑h₀，计算出惰性液体的膨胀系数；步骤三、正式测试是在惰性液体的膨胀系数标定之后进行的，这时内筒中已有标定过的惰性液体，正式测试按照如下步骤运行：精密升降装置调节到最高位，升降电机把试样盒等升起，等待惰性液体基本滴完后，人工取下样品盒，放入样品，将试样盒正放入托盘，将试样盒等下降到内筒中，到位后停止，启动电磁阀连接真空泵，进行抽气，形成一定负压，保持一定时间后，关闭真空泵，再将电磁阀连接大气，调节精密升降装置，回读液位变化，直到到达指定的下限位置h₀(与标定前未加热时的液位相同)，此时的升降高度H₂，进行加热，直到温度达到需要的上限温度，在此过程中，软件记录下温度变化过程中及最后的温度T₂和液位变化值h₂，之后将精密升降装置调节到最高位，等待降温完成。根据以上测试得到的参数，可以计算出被测样品的膨胀系数，计算过 程如下：标定时：V_L·γ_L(T₂‑T₁)＝(h₁‑h₀)S₀，其中V_L——常温下注入的惰性液体体积，S₀——浮标上升后液位截面积，γ_L——惰性液体体膨胀系数，放入样品所引起的惰性液体体积变化为V_S为：V_S＝(H₂‑H₁)S_w，其中S_w为砝码面积，正式测试时有：V_L·γ_L(T₂‑T₁)+V_S·γ_S(T₂‑T₁)＝(h₁‑h₀)S₀,，γ_L——样品体膨胀系数，通过自动测控系统软件计算可以得到样品的体膨胀系数：γ_S＝(h₁‑h₀)·S₀/[(H₂‑H₁)·S_w(T₂‑T₁)]。