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一种用于炸药一维平板试验的测速膜片的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种用于炸药一维平板试验的测速膜片，解决了目前炸药一维平板试验采用光学测量，试验复杂、成本高、测试范围小、试验结果人工判读的现状。主要方案是采用导电银胶，根据设计的电路，印刷成测速膜片，并加装外框，相对于传统测速装置，该测速膜片使用过程装配简单，测量范围大，主要适用于火炸药爆轰驱动金属速度的测量。
【专利说明】一种用于炸药一维平板试验的测速膜片

【技术领域】
[0001] 本发明属于火炸药【技术领域】，具体涉及一种用于炸药一维爆轰驱动平板试验的测 速膜片，采用该测速膜片可对炸药一维爆轰驱动平板试验中炸药爆轰驱动金属板的速度进 行测量。

【背景技术】
[0002] 目前常用表征炸药特性试验主要包括有爆速、爆压、爆热、爆容和做功能力试验。 目前根据格尼方程研究炸药驱动金属做功的试验有两种，一种是圆筒试验，另一种是一维 爆轰驱动平板试验。其中，圆筒试验是考察炸药作功能力的一种常用试验，一般通过该试 验确定爆轰产物JWL状态方程参数。对于理想炸药，不同直径的圆筒试验结果符合相似律， 即在几何相似位置处的速度值和能量值相同，由不同直径试验所获得的实验状态方程系数 是一致的。而当前在研的炸药大部分为混合炸药，由于特殊要求的存在，某些炸药配方中含 有大量的金属粉。由于金属粉在爆轰反应过程中的后效性，含金属炸药具有较宽的化学区 长度、临界直径大、起爆传爆能力较弱，反应产物组成复杂，存在后续二次反应，甚至多次反 应。通过不同尺寸含铝炸药圆筒试验表明，含铝炸药的作功能力不满足相似律。而一维爆 轰驱动平板试验可以观测更长试验时间内炸药驱动下金属运动过程。
[0003] 国内外多采用扫描相机进行一维爆轰驱动平板试验，此方法的测量原理是：飞片 经过加速后撞击有机玻璃光探板祀。光探板由三块矩形条构成，它们的表面抛光，上表面由 硝酸钡粉加盖片组成，台阶1?度相差为4_。米用扫描相机，最大扫描速度15km/s, 3条平 行间距为20mm的狭缝，经过反光镜对准有机玻璃上表面即碰撞面。中间狭缝的扫描线是过 装置轴心的扫描线，与两边的扫描狭缝配合，在轴对称假定下即可计算径向距离大于狭缝 间距20mm的不同位置的飞片碰撞速度。目前国军标772A-97中方法705. 4《平面飞片速度 法》也是采用此方法，利用高速扫描相机及光探板测定飞片在爆轰产物驱动下，飞经43_到 47mm距离所经历的时间间隔，测量的是飞片在此区域的平均速度。
[0004] 目前国军标772A-97中方法705. 4《平面飞片速度法》测速装置主要存在如下问 题：（1)试验过程都需要光路调试，试验安装极为复杂。（2)试验过程使用高速扫描相机等 昂贵的试验设备，试验成本高。（3)测试距离短，国军标方法是43mm-47mm。（4)试验数据均 要根据扫描后的图像或波形曲线进行人工数据处理。其试验光路调试复杂，使用高速扫描 相机等昂贵设备，试验结果需要根据扫描后的条纹图像或数据采集仪采集的波形进行人工 数据处理，且只能输出单点或短距离区域平均的速度值，且试验成本高，不利于炸药在配方 设计过程中进行试验研究工作。


【发明内容】

[0005] 针对现有技术的不足和缺陷，本发明提供一种用于炸药一维平板试验的测速膜 片。
[0006] 为了实现上述任务，本发明采取如下的技术解决方案：一种用于炸药一维平板试 验的测速膜片，由靶线、基材、测速膜片外框组成，靶线按电路印刷在基材的一面上，测速膜 片外框用环氧胶粘贴在测速膜片基材上。所述测速膜片的基材采用柔性基板材料，为电气 绝缘材料聚对苯二甲酸乙二醇脂（PET)，基材单面电晕处理，厚度不大于0. 125mm，基材的 尺寸为320_X320mm。靶线采用导电银胶，是以银粉为介质的单组份环氧导电胶，银粉的固 含量大于80%，细度小于15 μ m，硬度大于2H。靶线电路采用短通电路设计，靶线宽度3mm， 间隔3mm，靶线电路外框尺寸为300mmX300mm。靶线的印刷采用喷溅磁控溅射方法，按下面 步骤操作：
[0007] 步骤一：将薄膜基材其切成尺寸320mmX 320mm ;
[0008] 步骤二：对薄膜基材进行加热，150-200°C，持续30秒；
[0009] 步骤三：进行氩气分压，选择0· 01-lPa ;
[0010] 步骤四：在射频磁控溅射装置上，输入靶线电路图纸，规定靶线宽度3mm，靶线间 距3mm，电路为两把对插的木梳形式；
[0011] 步骤五：对薄膜基材进行预溅射，用电子轰击方法去除薄膜基材氧化膜；
[0012] 步骤六，对薄膜基材进行溅射，使导电银胶溅射出来导电基材表面形成薄膜，控制 靶线厚度 0.005-0. 01mm;
[0013] 步骤七，对印刷好导电银胶的薄膜基材进行冷却及卸片。
[0014] 所述测速膜片外框采用刚性基电路板材料，为聚酯树脂，采用环氧胶粘贴在测速 膜片基材上，双面粘贴，外框外框厚度为2mm，长310mm，宽10mm。
[0015] 本发明的有益效果体现在以下几个方面。
[0016] 1)该测速膜片利用电路导通原理，薄膜上靶线电路简单。
[0017] 2)该测速膜片可以直接连接于时间间隔记录仪且无需对设备进行技术改造，此时 间间隔记录仪为火炸药行业用于炸药爆速测量的标准装置。连接后时间间隔记录仪或类似 设备后，金属平板接触到测速膜片的时刻产生一个电信号，直接在时间间隔记录仪上记录 时间。
[0018] 3)采用该测速膜片进行飞片速度测量，测得的试验数据不需要人工进行二次判读 分析，直接在时间间隔记录仪上显示飞片到达测点的。
[0019] 4)采用此测速膜片可测量距离飞片初始位置1cm至20cm区域内任意位置炸药驱 动飞片到达此处的时间，在此距离区域内可以布放多张此种测速膜片，两种膜片的测量间 距需大于lcm。

【专利附图】

【附图说明】
[0020] 图1是测速膜片
[0021] 图2薄膜喷溅印刷制作工艺图

【具体实施方式】
[0022] 下面通过实施例对本发明做进一步的解释和说明。
[0023] 参见图1，本发明采用测速膜片的基材2采用柔性基板材料，为电气绝缘材料聚对 苯二甲酸乙二醇脂（PET)或同等性能材料，此薄膜厚度小于等于0.125mm，基材的尺寸为 320mmX320mm ;靶线1采用导电银胶，具有很好的粘结和导电性能，是一种无溶剂，以银粉 为介质的单组份环氧导电胶，银粉的固含量大于80 %，细度小于15 μ m，硬度大于2H ;靶线1 电路采用短通电路设计，电路为两把对插的木梳设计，靶线1宽度3mm，间隔3mm，靶线电路 外框3尺寸为300mmX 300mm ;祀线1印刷采用切膜一预热缩一耐酸层印刷一UC固化一蚀 刻一脱模一清洗一Ag线路印刷（印银胶）一固化的制作过程；测速膜片外框3采用刚性基 电路板材料，为聚酯树脂，采用环氧胶粘贴在测速膜片基材2上，双面粘贴，外框外框厚度 为 2mm,长 310mm，宽 10mm。
[0024] 以下是发明人给出的具体实施例。
[0025] 实施例1 :
[0026] 本实施例是采用喷溅（磁控溅射），制作测速膜片，制作流程见图2,其制作方法包 括以下步骤；
[0027] 步骤一：选用美国杜邦公司的WC/EC薄膜作为基材，耐温150°C，单面电晕处理，将 其切成 320mmX 320mm。
[0028] 步骤二：对薄膜基材进行清洗，主要是去除表面污物和化学污物，并考虑表面的粗 化，先用异丙醇蒸汽对基材表面进行脱脂清洗，随后用流动水充分冲洗，再依次在乙醇，丙 酮中浸泡后用干燥机快速烘干。
[0029] 步骤三：对基材进行抽本底真空，一般控制在2X10-4以上，以尽量减少真空腔体 内的残余气体，保证薄膜基材的纯洁度。
[0030] 步骤四：对薄膜基材进行加热，消除薄膜基材应力，提高膜层粒子的聚集度，选在 150-200。。。
[0031] 步骤五：进行氩气分压，直流溅射是建立满足辉光放点的气压条件，选择 0.01_lPa〇
[0032] 步骤六：在射频磁控溅射装置上，输入靶线电路图纸，规定靶线宽度3mm，靶线间 距3mm，电路为两把对插的木梳形式。
[0033] 步骤七：对薄膜基材进行预溅射，通过电子轰击的方法去除薄膜基材氧化膜。
[0034] 步骤八，对薄膜基材进行溅射，使导电银胶溅射出来导电基材表面形成薄膜，控制 靶线厚度 0.005-0. 01mm。
[0035] 步骤九，对印刷好导电银胶的薄膜基材进行冷却及卸片。
[0036] 步骤十，对印刷后的测速膜片进行外观检查，对电路进行检查。
[0037] 步骤^ ，以聚酯树脂为材料，加工成外框厚度为2mm，长310mm，宽10mm，采用环 氧胶粘贴在测速膜片基材上，双面粘贴，制作成测速膜片。
[0038] 实施例2 :
[0039] 测速膜片过程按实施例1进行。
[0040] 本试验，采用黑索金炸药驱动金属飞片进行试验，装药尺寸为Φ40ι?πιΧ 40mm，金属 片尺寸<i)40mmX 5mm。将测速膜片安装在距飞片一定距离的位置上。共进行了 5发试验，试 验结果见表1。Λ L为每段测点间的距离，Λ t为飞片通过相应Λ L距离所用的时间。
[0041] 表1RDX飞片试验数据
[0042]

【权利要求】
1. 一种用于炸药一维平板试验的测速膜片，其特征在于由靶线（1)、基材（2)、测速膜 片外框（3)组成，靶线⑴按电路印刷在基材⑵的一面上，测速膜片外框（3)用环氧胶粘 贴在测速膜片基材（2)上。
2. 如权利要求1所述的测速膜片，其特征在于，所述基材（2)单面电晕处理，厚度不大 于0· 125謹,基材的尺寸为32CtamX32Ctam。
3. 如权利要求1所述的测速膜片，其特征在于，所述靶线（1)采用导电银胶，是以银粉 为介质的单组份环氧导电胶，银粉的固含量大于80%，细度小于15 μ m，硬度大于2H。
4. 如权利要求1所述的测速膜片，其特征在于，所述靶线（1)电路采用短通电路设计， 革巴线1宽度3mm，间隔3mm，祀线电路外框3尺寸为300mm X 300mm。
5. 如权利要求1所述的测速膜片，其特征在于，所述靶线（1)的印刷采用喷溅磁控溅射 方法，按下面步骤操作： 步骤一：将薄膜基材其切成尺寸320_X320mm ; 步骤二：对薄膜基材进行加热，150-20(TC，持续30秒； 步骤三：进行氩气分压，选择0. 01-lPa ; 步骤四：在射频磁控溅射装置上，输入靶线电路图纸，规定靶线宽度3mm，靶线间距 3_，电路为两把对插的木梳形式； 步骤五：对薄膜基材进行预溅射，用电子轰击方法去除薄膜基材氧化膜； 步骤六，对薄膜基材进行溅射，使导电银胶溅射出来导电基材表面形成薄膜，控制靶线 厚度 0· 005-0. 01mm ; 步骤七，对印刷好导电银胶的薄膜基材进行冷却及卸片。
6. 如权利要求1所述的测速膜片，其特征在于，测速膜片外框（3)采用刚性基电路板材 料，为聚酯树脂，采用环氧胶粘贴在测速膜片基材（2)上，双面粘贴，外框外框厚度为2mm， 长 310mm，宽 10mm。
【文档编号】G01P3/66GK104267208SQ201410479632
【公开日】2015年1月7日 申请日期:2014年9月18日 优先权日:2014年9月18日
【发明者】徐洪涛, 冯晓军, 王晓峰, 赵娟, 田轩, 封雪松, 冯博 申请人:西安近代化学研究所