复合固体推进剂高温加速试验理论与方法(1)——Arrhenius方程的适用性

国内外普遍采用高温加速试验方法,以Arrhenius方程作为动力学模型评估聚合物材料包括复合固体推进剂的老化性能和贮存寿命。近年来,Arrhenius方程在复合固体推进剂老化和寿命评估的适用性受到一些质疑。为探讨Arrhenius方程的适用性问题,本文综述了Arrhenius方程在国内外固体推进剂贮存老化评估中的应用情况,从理论源头梳理了Arrhenius方程的形成过程和相关参数物理意义,指出了目前在Arrhenius方程理论认识和应用上的误区。理论分析表明,在Arrhenius方程形式下,频率因子和活化能两个参数之一是温度的函数;对于固体推进剂,现行标准允许的加速试验温度范围内活化能可视为定值。应用Arrhenius方程应符合下述条件:1)研究所涉及的温度范围内老化机理可视为一致;2)各加速试验温度下,老化程度相当;3)参数k应符合速率常数的物理意义。性能随时间变化的数学模型中参数k不符合速率常数定义,使用应慎重,推荐使用性能对数模型替代。

燃气输配聚乙烯压力管道环境影响因素及对策

通过对燃气用聚乙烯管材经80℃恒温老化试验,检测其不同时段氧化诱导时间、拉伸性能和静液压强度,研究温度对材料性能指标的影响规律。通过试验数据分析,发现温度主要影响材料的氧化诱导期。提出了在燃气输配聚乙烯压力管道设计、运输储存、安装、使用环节需考虑温度的影响及应对措施,对其他聚乙烯材料管道具有借鉴意义。