氧化剂对四组元HTPB推进剂力学性能的影响

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1、制造技术研究航天制造技术氧化剂对四组元HTPB推进剂力学性能的影响122祝世杰王菲范晓峰（1.第二炮兵驻国营江河化工厂军事代表室，宜昌444200；2.国营江河化工厂，宜昌444200）摘要：为了探寻氧化剂对四组元HTPB复合固体推进剂力学性能的影响方式和机理，采取对50℃、20℃和-40℃条件下的HTPB推进剂试件单轴拉伸试验结果和拉伸试件断面电镜照片对比分析方法。分析结果表明，氧化剂不同级配、相同级配不同批次及不同固化时间，对四组元HTPB复合固体推进剂相关力学性能有较大影响，同时推进剂的裂断主要表现在氧化剂界面的剥离，细氧化剂颗粒附近存在应力集中。关键词

2、：氧化剂；HTPB推进剂；力学性能EffectofOxidantonMechanicalPropertiesofFourComponentHTPBPropellant122ZhuShijieWangFeiFanXiaofeng(1.TheSecondArtilleryMilitaryRepresentativeofJiangheChemicalPlant,Yichang444200;2.JiangheStateChemicalPlant,Yichang444200)Abstract：Inordertoexploretheinfluenceofoxidanton

3、themechanicalpropertiesofthefourcomponentHTPBcompositesolidpropellant,theuniaxialtensiletestresultsofHTPBpropellantundertheconditionof50℃,20℃and-40℃weretaken.Theanalysisresultsshowthatdifferentoxidant,thesamegradationofdifferentbatchesanddifferentcuringtime,havegreatinfluenceontheme

4、chanicalpropertiesofthefourcomponentsofHTPBcompositesolidpropellant,atthesametimethecrackofthepropellantismainlymanifestedintheoxideinterfaceandthestressconcentrationisneartheparticle.Keywords：oxidant；HTPBpropellant；mechanicalproperties1引言力学性能的影响，为四组元HTPB复合固体推进剂装药稳定性提供一定参考和借鉴。由于端羟基聚

5、丁二烯（简称HTPB）复合固体推进剂拥有良好的力学性能、较高的装填密度和比冲，2试验所以在国内外固体火箭发动机上均有大量运用。根据[1]复合固体推进剂的特点，除了环境温湿度外，推进2.1试验样品及试样制备[2～5]剂力学性能主要取决于粘合体系，相关文献也给HTPB复合固体推进剂配方组成（质量分数）：出了提高力学性能所采取的措施。随着对HTPB推进HTPB粘合剂11.5%，球形AL粉18.5%，RDX9%，剂能量要求的进一步提高，该类型推进剂组成成分由氧化剂AP61%（其中AP由两类球形和一类针形组三组元转变为四组元，其固体成分中硝铵炸药代替部成）。推进剂方坯5

6、0℃固化，按GJB770—97将方坯分氧化剂外，固体成分的含量也增加至85%以上，影切成哑铃型标准试件。响其力学性能的显著因素也发生了一定变化。本文研2.2试验设备与条件究了四组元HTPB推进剂的氧化剂组成配比对推进剂力学性能测试采用推进剂试件单轴拉伸的方法，作者简介：祝世杰（1980-），工程师，固体火箭发动机专业；研究方向：固体火箭发动机设计与制造质量管理。收稿日期7制造技术研究2015年10月第5期选用Instron6022型材料试验机。测试条件：常温拉氧化剂所占质量份数之比。将本试验用的推进剂级配伸20℃，拉伸速率100mm/min；高温拉伸50℃，拉

7、规定为I类氧化剂与Ⅲ类氧化剂、针形氧化剂质40/AP100/AP75，由于氧伸速率2mm/min；低温拉伸-40℃，拉伸速率量份数之比，即JP=AP6014025化剂总质量份数和针形氧化剂AP75质量份数100mm/min。25为定数，故将I类氧化剂质量份数作为级配值。3试验结果将相同推进剂原材料，按氧化剂级配不同进行推进剂样品调试，推进剂方坯固化后进行力学性能和燃3.1不同级配试验结果速测试，不同级配相同批次氧化剂的推进剂性能结果所谓级配（简写JP）是指推进剂组分中不同规格见表1。表1不同级配推进剂性能燃速20℃，100mm/min+50℃，2mm/min-

8、40℃，100mm/min组号JP-1