[发明专利]一种推进剂原材料吸水性测试装置及测试方法

说明书

一种推进剂原材料吸水性测试装置及测试方法，加湿器位于保温层外并与加湿器喷嘴连通；该加湿器位于保温层内腔顶端。空气循环风机位于加湿器喷嘴的下方。两个电加热器安装在该保温层内，并位于该空气循环风机的两侧。在该空气循环风机的下方有温湿度传感器。本发明将称重法与恒温恒湿箱配合保证推进剂原材料在某一恒定温湿度的条件下采集其质量随吸湿时间的变化数据。重点考察当推进剂原材料的吸湿性能随温度、湿度、时间的变化，分析温度、湿度、时间对推进剂原材料吸湿性能的影响，以达到在推进剂生产时应如何注意防止水分带来的影响，具有操作简单、实时监测、容易实现的优点。

技术领域

本发明属于推进剂装药领域，具体来说是一种用于推进剂原材料吸水性的测试装置及方法。

技术背景

在固体火箭推进剂装药领域，对所用的原材料的水分含量控制特别严苛，因为水分会间接影响推进剂的各方面性能，如拉伸性能、断裂伸长率、燃速、抗拉模量等，最直接的是影响其固化性能。根据现有的研究，大部分液体都有吸湿性能。在实际的生产或应用中我们不希望吸湿性起作用或者想知道在某一温度湿度条件下某成分的液体或固体能吸收的水分量有多少以及吸水量随时间的变化，以便排除水分对实验或产品性能的影响。通常一分子的水会消耗两个固化剂分子，经常要根据空气湿度调节固化参数来减少水分对推进剂药浆固化的影响。由于推进剂装药工序复杂，过程精细，推进剂原材料暴露在空气中的时间较长，由于用量大以及没有条件来完成原材料的除水工作。大多数原材料都会或多或少吸收一定量的水分。因此，测定推进剂原材料吸水速率对固体推进剂装药行业具有重要的指导价值。常用的吸湿性测试方法包括X射线衍射法、红外光谱分析法、扫描电子显微镜法、俄歇电子能谱法，各所述测试方法所使用的仪器复杂，价格昂费，试样制备困难，使用范围也有一定局限性，且俄歇电子能谱只会显示出样品表面的性质。称重法是测量实验试剂潮解能力最简单直观的方法，其不足之处在于未考虑温湿度对试样的影响，得到的测试结果可靠性较低。

发明内容

为克服现有技术中存在的可靠性低、测试成本高的不足，本发明提出了一种推进剂原材料吸水性测试装置及测试方法。

本发明提出的用于推进剂原材料吸水性测试的装置包括恒温恒湿装置和数据采集装置。

所述恒温恒湿装置包括加湿器、电加热器、空气循环风机、电子天平、温湿度传感器和保温壳体。所述加湿器位于该保温层外；该加湿器的出口通过加湿器管路与加湿器喷嘴连通；该加湿器的加湿器喷嘴位于保温层内腔顶端。所述空气循环风机安装在该保温层内，并位于所述加湿器喷嘴的下方。两个电加热器安装在该保温层内，并位于该空气循环风机的两侧。在该空气循环风机的下方有温湿度传感器。电子天平位于该保温层内并安放在底板上。

所述数据采集装置包括计算机、湿度控制器、温度控制器和数据采集板。其中，所述计算机与电子天平通讯连接；湿度控制器的输入端口与温度控制器的输出端口连通，该湿度控制器的输出端口与两个电加热器的输入端连通。所述温度控制器的继电器与所述阀门的电磁阀连通。所述数据采集板的输出端与所述计算机的输入端连通；该数据采集板的各输入端口分别与与温湿度传感器的输出端、湿度控制器的输出端和温度控制器的输出端连通。

在恒温恒湿装置外包裹有保温层。

本发明提出的利用所述采用吸水性测试装置进行测试的具体过程是：

步骤1，恒温恒湿箱的预加热：

使该保温箱达到所设置的温度与湿度并保持该温度与湿度。设置恒温恒湿箱的温度为25～50℃，湿度为50～100％；

步骤2，推进剂原材料除水分：

将放置有待测推进剂原材料的表面皿放入真空干燥箱中。称取待测推进剂原材料并放置在表面皿中。真空干燥箱抽真空至0.1kPa。设置真空干燥箱的温度为60℃，30min后取出同时将表面皿的盖子盖好，防止水分进入待测推进剂原材料；得到去除水分的推进剂原材料样品。称取的待测推进剂原材料的重量为20～100g。