[发明专利]一种测定二茂铁类燃速催化剂在丁羟推进剂中迁移性的方法

说明书

本发明提供了一种测定二茂铁类燃速催化剂在丁羟推进剂中迁移性的方法，包括：根据实验目的设计HTPB推进剂的配方；制备采用设计配方的“三明治”试件，所述“三明治”试件包括封端管模具M、以及封端管模具中的两层聚氨酯弹性体层和单层推进剂层，单层推进剂层位于两层聚氨酯弹性体层之间；在设定温度条件下，对“三明治”试件进行加速迁移试验；通过原子发射光谱法测定下层聚氨酯弹性体中铁的质量含量ωsubgt;测/subgt;；确定单组推进剂层中二茂铁类燃速催化剂的原始量，用设计配方推进剂体系中二茂铁类燃速催化剂的质量摩尔浓度，即铁的质量含量ωsubgt;始/subgt;来表征，以ωsubgt;测/subgt;与ωsubgt;始/subgt;之比Q来表征迁移率，用于评价二茂铁类燃速催化剂的迁移性能。

技术领域

本发明属于推进剂性测试技术领域，特别涉及一种测定二茂铁类燃速催化剂在丁羟推进剂中迁移性的方法。

背景技术

固体推进剂作为武器装备的动力源，一直是该领域的重点研究方向。其中，端羟基聚丁二烯(HTPB)推进剂凭借其性能稳定，价格适中的特点，是武器装备领域应用最为广泛的一种推进剂品种。随着战争模式的升级，对武器装备战场生存能力的要求不断提升；与此同时载人航空、航天任务日益频繁，对逃逸救生设备的需求也日益迫切。这都促使固体火箭发动机向“快速响应”、“短时大推力”的方向发展。对推进剂而言，就需要其具有更高的燃速水平。

提高HTPB推进剂燃速，最常用的方法是向推进剂配方中添加燃速催化剂。其中，以二茂铁衍生物的应用最为广泛，该类化合物不仅能明显提高推进剂的燃速，还能降低推进剂的燃速压强指数。但在长期的研究过程中发现，现如今在用的二茂铁类燃速催化剂虽优势明显，但存在明显的迁移问题。二茂铁类燃速催化剂发生迁移将导致推进剂力学性能明显下降，推进剂燃速分布不均匀，严重的情况，将影响固体发动机工作任务执行情况。

目前，关于研究二茂铁类燃速催化剂的迁移性能主要集中在评价二茂铁类燃速催化剂在HTPB弹性体中的迁移性，该方法并不能表征二茂铁类燃速催化剂在HTPB完整推进剂体系下的迁移性。目前，暂没有关于评价二茂铁类燃速催化剂在HTPB推进剂中迁移性的方法，阻碍了二茂铁类燃速催化剂的进一步发展。

发明内容

为了克服现有技术中的不足，本发明人进行了锐意研究，提供了一种测定二茂铁类燃速催化剂在丁羟推进剂中迁移性的方法，通过制备“三明治”试件模拟推进剂装药，在高温下加速迁移，利用原子发射光谱法检测加速迁移后聚氨酯弹性体层中所固定下的Fe的质量含量ω_测，最后采用ω_测与推进剂原配方中 Fe质量含量ω_始的比值Q，来定量描述二茂铁类燃速催化剂在HTPB推进剂体系中的迁移性，为评价二茂铁类燃速催化剂在HTPB推进剂体系中的迁移性提供依据，辅助应用研究单位提出更合理的需求，帮助设计合成单位指明方向，从而完成本发明。

本发明提供的技术方案如下：

一种测定二茂铁类燃速催化剂在丁羟推进剂中迁移性的方法，包括如下步骤：

步骤1，根据实验目的设计HTPB推进剂的配方；

步骤2，制备采用设计配方的“三明治”试件，所述“三明治”试件包括封端管模具M、以及封端管模具中的两层聚氨酯弹性体层和单层推进剂层，单层推进剂层位于两层聚氨酯弹性体层之间；

步骤3，在设定温度条件下，对“三明治”试件进行加速迁移试验；

步骤4，二茂铁类燃速催化剂的迁移量，用迁移到下层聚氨酯弹性体层中铁的质量含量表征，在加速迁移设定时间后，通过原子发射光谱法测定下层聚氨酯弹性体中铁的质量含量ω_测；

步骤5，确定单层推进剂层中二茂铁类燃速催化剂的原始量，用设计推进剂体系配方中铁的质量含量ω_始来表征，以ω_测与ω_始之比Q来表征迁移率，用于评价二茂铁类燃速催化剂的迁移性能。