含能材料热烤试验用多温区热控装置设计

鲁亮，胡宇鹏，周本权，吴松，李明海，陈胜来

（中国工程物理研究院总体工程研究所，四川 绵阳 621900）

含能材料包括炸药、推进剂、烟火剂等，被广泛应用于军事、航天、石油化工等领域。由于含能材料产品受热反应易发生燃烧甚至爆炸等现象，因此具有极高的热环境要求。准确评估含能材料产品的热安全性，研究其在各类热刺激环境下的热响应规律，判断反应特征行为等级，对热事故处理、热安全性能评估[1]等具有十分重要的意义。

主要是利用热烤试验[2—6]（Cook-off test）对含能材料产品的热安全性能进行评估。按加热速率可分为快烤试验（Fast cook-off test）和慢烤试验（Slow cook-off test）2种工况，快烤试验的升温速率大于1 ℃/s，慢烤试验的升温速率小于0.05 ℃/s。目前，针对小尺寸量慢烤试验及大尺寸产品快烤试验技术已较为成熟。例如，王帅等[7]利用加热炉研究了DNAN基熔铸炸药的热烤相变及传热特性，获取了小尺寸（φ30 mm×60 mm）DNAN基熔铸炸药的慢烤点火温度及相变反应过程。吴松等[8]利用油池火烧装置，获取了JOB-9003炸药在快烤条件下点火处温升-时间历程，并给出了产品在火灾快烤事故场景下的热防护改进设计方案。然而，对于大尺寸含能材料产品小温升速率热烤试验技术还未见报道。

综上所述，含能材料产品热烤试验手段还十分缺乏。相比小尺寸产品慢烤试验，大尺寸试件的小温升速率热烤试验更加复杂[9—12]。尤其是针对小温升速率热控装置的载荷加载方式、控制方法、复杂约束条件下多参数测试技术等，还需要进一步研究。……