NEPE推进剂力学性能无损监测技术研究

基于战略武器装备的NEPE推进剂寿命监测研究需求及国内外研究现状，开展NEPE推进剂老化后力学性能无损监测技术研究和监测仪器研制，可避免破坏性监测对武器装备的损害，大量节约监测成本。NEPE推进剂的光谱响应特性主要取决于其化学组份，若老化过程中推进剂化学结构发生变化，则其光谱响应特性也会相应变化，因此利用红外光谱作为测试手段，对老化后的NEPE推进剂进行监测，通过分析其光谱响应特性的变化，就可以辨识其内部化学结构的变化；通过拉伸试验确定NEPE推进剂老化后的力学性能变化，基于其力学性能与化学结构变化的相关性研究建立相关性模型，进一步确定力学性能监测所需关键参数和光谱测试波数范围，可建立起NEPE推进剂力学性能的无损监测技术，并可为NEPE推进剂力学性能无损监测仪器研制奠定基础。

基于战略武器装备的NEPE推进剂寿命监测研究需求及国内外研究现状，开展NEPE推进剂老化后力学性能无损监测技术研究和监测仪器研制，可避免破坏性监测对武器装备的损害，大量节约监测成本。本研究在对NEPE推进剂进行高温加速老化试验的基础上采用理论分析与试验相结合的研究方法，系统研究了NEPE推进剂老化过程中力学性能的变化规律、安定剂含量变化规律及其与红外光谱特征峰值变化规律之间的相关性，并建立了相关性模型，最终确定了NEPE推进剂性能监测所需关键参数和光谱测试波数范围，建立起NEPE推进剂力学性能的无损监测技术。. 首先，确定了NEPE推进剂高温加速老化试验方案，并测试了80℃、75℃、70℃、65℃、60℃、55℃6个加速老化温度下的NEPE推进剂力学性能及安定剂含量，运用高斯函数辨识出推进剂三个老化时间段的分界点，并以推进剂老化后的抗拉强度变化为判据将NEPE推进剂高温加速老化过程划分为三个阶段，同时分析了NEPE推进剂老化过程中发生的化学变化，奠定了推进剂老化阶段划分的理论基础。. 之后对高温加速老化后的NEPE推进剂进行了红外光谱分析，研究了NEPE推进剂高温老化过程中的化学变化机理，揭示了NEPE推进剂化学安定性能和力学性能的相关性，发现红外光谱二阶导数谱在波数1602cm-1和1598cm-1附近时，峰值变化分别与NEPE推进剂在加速老化后的抗拉强度变化和安定剂含量变化线性相关性较高，并建立了相关性模型。. 综上所述，利用检测波数范围为4000~400 cm-1的中红外光谱，根据1602cm-1波数点处NEPE推进剂二阶特征峰值与抗拉强度的相关性模型，可建立NEPE推进剂力学性能无损监测方法。