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原文传递一种研究含能材料反应机理及安全性评估的方法

专利名称：	一种研究含能材料反应机理及安全性评估的方法
摘要：	本发明公开了一种研究含能材料反应机理及安全性评估的方法，该方法利用快压缩机以及可视化燃烧室，实现对含能材料快速均匀的热刺激加载以及反应过程的可视化过程的记录。热刺激的升温速率可达到2×104K/s，热力学参数易于确定和控制。该方法对不同类型的含能材料均适用，且形状分为块状、絮状以及粉末。所述含能材料用量为1‑100mg，成本低，实验安全系数高。利用该方法，通过对比不同实验结果，可得到含能材料样品的着火边界条件以及反应机理。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	陕西;61
申请人：	西安交通大学
发明人：	汤成龙;杨猛;丁晓倩;杨锐;黄佐华
专利状态：	有效
申请日期：	2019-05-23T00:00:00+0800
发布日期：	2019-09-13T00:00:00+0800
申请号：	CN201910433410.8
公开号：	CN110231363A
代理机构：	西安通大专利代理有限责任公司
代理人：	王艾华
分类号：	G01N25/26(2006.01);G;G01;G01N;G01N25
申请人地址：	710049 陕西省西安市咸宁西路28号
主权项：	1.一种研究含能材料反应机理及安全性评估的方法，其特征在于，包括以下步骤： 1)为了研究含能材料反应机理及安全性，首先确定含能材料样品的种类、形状和重量； 2)确定快速压缩机可视化燃烧室内混合气的组分，即确定氧气和稀释气的体积分数X1,X2； 3)确定快速压缩机可视化燃烧室内混合气的总压力P，根据步骤2)中各气体的体积分数，利用分压公式Pi＝P×Xi，i＝1,2.算出各自的分压； 4)将含能材料样品放入快速压缩机装置的可视化燃烧室内，通过端盖将可视化燃烧室密封； 5)将密封的可视化燃烧室用真空泵抽真空后，利用压力传感器记录燃烧室内的压力数值a0； 6)向可视化燃烧室内充入氧气至压力表的示数为a1，使得a1-a0＝P1； 7)向可视化燃烧室内充入稀释气至压力表的示数为a2，使得a2–a1＝P2； 8)利用快速压缩机对可视化燃烧室内的含能材料样品以及混合气进行压缩，压缩过程中利用压力传感器记录可视化燃烧室内压力的变化，同时利用高速相机对含能材料样品的热加载过程进行同步拍摄记录反应过程； 9)确定该实验压缩终点的热力学参数，即压缩终点压力，压力传感器记录的压力曲线得到，压缩终点温度通过理想气体绝热方程计算得到； 10)通过压力传感器记录的压力曲线以及高速相机记录的反应过程，判断含能材料样品在本次实验的热力学条件下是否发生着火。 2.根据权利要求1所述的一种研究含能材料反应机理及安全性评估的方法，其特征在于，所述的含能材料反应机理为不同种类、形状以及重量的含能材料对热刺激的相应规律，以及燃烧过程中传热、相变、界面反应的作用。 3.根据权利要求1所述的一种研究含能材料反应机理及安全性评估的方法，其特征在于，所述的含能材料安全性评估为获得含能材料点火成果与失败的临界热力学阈值以及建立临界阈值的经验模型。 4.根据权利要求1所述的一种研究含能材料反应机理及安全性评估的方法，其特征在于，所述的含能材料样品为炸药类，发射药类以及火箭推进剂类。 5.根据权利要求1所述的一种研究含能材料反应机理及安全性评估的方法，其特征在于，所述的含能材料形状为块状、絮状以及粉末。 6.根据权利要求1所述的一种研究含能材料反应机理及安全性评估的方法，其特征在于，所述的含能材料重量为1-100mg。 7.根据权利要求1所述的一种研究含能材料反应机理及安全性评估的方法，其特征在于，所述的可视化燃烧室是带有石英玻璃窗口的圆柱形燃烧室。 8.根据权利要求1所述的一种研究含能材料反应机理及安全性评估的方法，其特征在于，所述的稀释气体为氮气、氩气或二氧化碳气体。
所属类别：	发明专利