[发明专利]一种颗粒材料冲击波感度试验的无损制样方法

说明书

技术领域

本发明属于含能材料性能研究领域，具体涉及一种散状颗粒材料冲击波感度试验的无损制样方法。

背景技术

冲击波感度是含能材料一个重要的安全性能指标，它体现了材料的殉爆性能，是钝感弹药研究关注的重要性能指标。近年来，人们研究发现，含能材料的晶体品质对于弹药冲击波感度有重要影响。为了深入系统了解不同晶体颗粒特性对于冲击波感度的影响，迫切需要准确表征含能晶体颗粒材料的冲击波感度。

目前，隔板试验是冲击波感度测试的常用试验方法。隔板试验的原理是由标准主发药柱产生的冲击波经过惰性隔板材料衰减后作用于测试药柱端面，用升降法测定50%发生爆轰的隔板厚度表征试样的冲击波感度。由于使用的标准主发药柱以及惰性隔板材料不同，各国均有不同的隔板试验标准方法。我国用于含能材料隔板试验的标准方法有“GJB 772A-1997炸药试验方法”中的“方法605.1冲击波感度卡片式隔板法”和“GJB 2178-1994传爆药安全性试验方法”中的“方法101小隔板试验”。

无论哪种隔板试验，均要求将测试样品制作成相应尺寸的测试药柱形式。通常测试药柱制作方法，是通过熔铸、浇注或压装成型将散状材料加工成药柱形式。这种药柱成型方法需要特殊的配方设计以及专门的工装设备，药柱制作工艺复杂，成本高，周期长，且危险性高。另外在浇注或压装成型过程中，也容易造成含能晶体颗粒破碎，从而在药柱内产生新的冲击起爆热点影响测试结果，还有，药柱本身的成型质量如内部孔洞、列纹等以及配方材料性能也严重影响测试结果，因此，最终的冲击波感度测试结果无法准确反映出含能晶体的颗粒特性对于冲击波感度的影响。另一种测试药柱制作方法是GJB 772A-1997和GJB 2178-1994采用的将散状试样振实装填在相应尺寸的不锈钢试样套筒内。这种制样方法虽然可以避免颗粒破碎引起的影响，但试样颗粒间的孔隙对于冲击波感度的影响远远大于试样颗粒晶体内部品质的影响，因此，测试结果也不能准确反映不同晶体品质样品的冲击波感度。

发明内容

针对以上技术问题，本发明提供了一种颗粒材料冲击波感度试验的无损制样方法。该方法适用于所有单质含能晶体颗粒材料如HMX、RDX、CL20、TNT等和复合含能颗粒材料如造型粉等冲击波感度测试隔板试验制样。

为了解决上述的技术问题，本发明采取以下的技术方案：

一种颗粒材料冲击波感度试验的无损制样方法，其实质是将散状试样颗粒振实装填在试样套筒后，采用浸润液占据颗粒间的孔隙，具体操作步骤如下：（1）根据隔板试验标准方法加工制作满足尺寸要求的试样套筒，（2）称量空的试样套筒质量m₁，（3）将待测试的散状试样颗粒振实装填在试样套筒内，（4）称量试样颗粒装填后的试样套筒质量m₂，（5）将装填后的试样套筒放入盛有浸润液的容器内充分浸润。

进一步的技术方案是：步骤（3）所述试样颗粒振实装填的密度大于试样颗粒密度的50%。上述的m₂和m₁用于衡量试样颗粒振实装填的密度大于试样颗粒密度的50%，也用于衡量多个平行试验的试样颗粒振实装填密度之间的偏差。

进一步的技术方案是：所述的浸润液是密度不大于试样颗粒密度，且与试样颗粒有较好浸润性但与试样颗粒不溶解、不反应，低挥发性的单一或混合液体。所述的浸润液可以是植物油，添加浸润剂的水溶液，低粘度硅油。

进一步的技术方案是：浸润液的液面低于试样套筒高度，即试样套筒不完全浸润在浸润液中。

进一步的技术方案是：步骤（5）的浸润时间足够长，使之达到浸润平衡，即浸润后试样套筒重量不再增加。

进一步的技术方案是：用于上述无损制样方法的一种试样套筒由圆筒套管和封底组成，所述的封底连接在所述圆筒套管的底部。

进一步的技术方案是：所述圆筒套管的材质是不与试样颗粒和浸润液反应、有足够强度、不易变形的固体材质。所述圆筒套管的材质可是不锈钢、铝、铜、铁等金属材质，也可以是三醋酸纤维酯、氟橡胶、聚甲基丙烯酸甲酯等高强度的有机高分子材质。

进一步的技术方案是：所述封底的材质是不与试样颗粒和浸润液反应的、浸润液可渗透的网状材料，如尼龙网、布等；所述封底的孔径小于试样颗粒粒径。