[发明专利]一种用于测试固体推进剂的固体填料/基体界面力学性能参数的方法

说明书

本方案公开了一种用于测试固体推进剂的固体填料/基体界面力学性能参数的方法，该方法包括如下步骤：通过模压法把固体填料压制成固体压片；通过固化粘接制作固体填料/基体界面试件；通过单轴拉伸实验获得固体填料/基体界面的拉伸曲线；通过拉伸曲线获得固体填料/基体界面的力学性能参数。该方法解决了固体推进剂中以高氯酸铵、奥克托今、黑索金和高分子材料等固体做填料时，无法直接测试固体填料/基体界面粘接性能的问题，实现了固体填料/基体界面粘接性能的定量化表征。

技术领域

本发明涉及材料性能测试技术领域，特别涉及一种用于测试固体推进剂的固体填料/基体界面力学性能参数的方法。

背景技术

复合固体推进剂是固体火箭发动机的动力源，由固体填料(高氯酸铵、奥克托今、黑索金)及黏合剂基体等构成，也是一种特殊的含能粘弹复合材料。固体火箭发动机在服役过程中将承受温度、振动、冲击等各类载荷，这些载荷作用可能导致固体推进剂的微细观损伤，严重的可能出现裂纹等缺陷，影响固体发动机的正常使用。研究表明，固体推进剂填料/基体界面的脱粘是导致固体推进剂的微细观损伤的重要原因之一。固体推进剂中填料的粒度通常10μm～300μm之间，由于尺度范围小，通常力学性能测试设备和仪器无法有效直接的测出固体推进剂填料/基体界面的粘接性能，而只能通过光学显微镜、扫描电镜、微CT等原位观测技术获得固体推进剂表面或内部的微裂纹扩展过程。

发明内容

本方案的一个目的在于提供一种用于测试固体推进剂的固体填料/基体界面力学性能参数的方法，该方法解决了固体推进剂中以高氯酸铵、奥克托今、黑索金和高分子材料中的一种或几种固体做填料时，无法直接测试固体填料/基体界面粘接性能的问题，实现了固体填料/基体界面粘接性能的定量化表征，可应用于固体推进剂中以高氯酸铵，奥克托今、黑索金和高分子材料中的一种或几种固体做填料时，对填料/基体界面粘接性能的评价。

为达到上述目的，本方案如下：

一种用于测试固体推进剂的固体填料/基体界面力学性能参数的方法，该方法包括如下步骤：

1.通过模压法把固体填料压制成固体压片；

2.通过固化粘接制作固体填料/基体界面试件；

3.通过单轴拉伸实验获得固体填料/基体界面的拉伸曲线；

4.通过拉伸曲线获得固体填料/基体界面的力学性能参数。

优选的，所述固体压片为圆台型，在模压过程中所述固体填料的体积压缩比为2.8～3.5，模压过程中压力机最大加载力为45000N～60000N，加载时间为50s～90s。

优选的，通过固化粘接制作固体填料/基体界面试件的过程中，所述固化粘接为通过黏合剂和固化剂将固体填料与基体进行固化粘接。

优选的，固化粘接过程中通过调节黏合剂和固化剂的固化参数来控制基体的固化程度。

优选的，所述黏合剂和固化剂的固化参数为1.1～1.4:1。

优选的，固化粘接的温度为50℃～60℃；固化时间为4天～7天。

优选的，所述力学性能参数包含拉伸强度、拉伸脱粘位移、剪切强度、剪切脱粘位移和内聚能参数中的一种或多种。

优选的，所述固体填料包括高氯酸铵固体填料，奥克托今固体填料，黑索金固体填料和高分子材料固体填料中的一种或几种。

本方案的有益效果如下：

本申请提供了一种用于测试固体推进剂的固体填料/基体界面力学性能参数的方法，实现了固体推进剂的固体填料/基体界面粘接性能的定量化表征。

附图说明