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《南京理工大学》 2015年
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某SCB点火具贮存性能及失效机理研究

安刚  
【摘要】:火工品在使用前通常会有很长的贮存期,在贮存的过程中其可靠性和安全性有可能会产生变化。SCB火工品作为一种新技术火工品已在国内外得到应用,对其长期贮存过程中性能变化及失效机理开展研究是非常必要的。本文通过加速寿命试验的方法,研究某SCB点火具的贮存性能和失效机理。通过外观检测和性能试验,得到了某SCB点火具的性能与贮存时间的关系,并且确定了其失效模式和失效机理,预估了某SCB点火具的贮存寿命。主要结论如下:(1)该SCB点火具密封性能良好,内部药剂在贮存过程中主要受温度影响,仅外部封装结构会受到温湿度双应力的影响;(2)贮存对该SCB点火具电阻没有出现显著性影响,自加速寿命试验时间到21天开始,少量SCB点火具脚线开始出现腐蚀点,腐蚀点的出现未造成点火具断路、短路、电阻超差,可通过提高工艺水平,进一步减少腐蚀点出现的可能;(3)贮存未对SCB芯片产生影响,在电容68μF、发火电压23V条件下,均可靠发火,且SCB芯片的爆发时间具有很好一致性;(4)贮存造成该SCB点火具药剂发火时间增大,自加速寿命试验时间到21天开始,点火具药剂发火时间出现显著性变化,并呈现线性增大的趋势,这说明贮存对药剂产生了影响。随着加速寿命时间的增加,SCB点火具的50%电压增大,SCB点火具变钝感;(5)贮存未对该SCB点火具在电磁环境下的安全性和可靠性产生影响,不同贮存时间的SCB点火具在静电放电和1A1W5min中试验均未出现意外发火,且试验后仍能可靠发火。(6)通过外观检测和性能测试,最终确定该SCB点火具的失效模式为药剂发火时间延迟,其贮存失效机理为火工药剂贮存期间的药剂的热分解。通过DSC药剂热分析,对该点火具的装药进行相容性分析,结果显示该SCB点火具所用装药LTNR和亚铁氰化铅具有良好的化学相容性,能够长期贮存,但药剂的热分解一直缓慢存在,由于热分解,有效药量减少,最终导致点火具的药剂发火时间随着贮存时间的增加而增大;(7)通过广义艾林模型和趋势线分析两种方法分别对SCB点火具的贮存寿命估计,通过广义艾林模型计算得到SCB点火具的贮存寿命为22年,通过趋势线分析方法以SCB点火具的关键性能参数发火时间为依据,计算得到SCB点火具的贮存寿命为16年,保守估计该SCB点火具的贮存寿命为16年。
【学位授予单位】:南京理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2015
【分类号】:TJ450.6

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