丁羟衬层的激光超声表征技术研究

来源：电子测量技术杂志2022年第17期北京时间：

作者：刘晨，陈友兴，谭辉，柴华淇

单位：1.西安近代化学研究所 西安 710000;2.中北大学信息与通信工程学院 太原 030000

摘要：衬层是固体火箭发动机粘接推进剂的中间层，其固化状态影响着界面的粘接质量，故在线监测并判断衬层的固化状态是保障发动机装药及安全质量的前提。本文以烧蚀机制下的激光超声为手段，研究丁羟衬层在固化过程的监测方法及固化状态表征技术，详细阐述了在线监测衬层固化过程实验，针对激光超声参量表征衬层固化问题，重点分析了回波的时域和频域双谱特征，分别提取了激光超声纵波在多层粘接结构中衬层的传播时间、速度及特征波的非线性谐波三阶谱峰值为特征量，表征了衬层固化过程的状态变化规律。结果表明，在特征波时域信息中，固化反应的进行会导致不同状态之间特征波的到达时间依次减小0.02µs，激光超声纵波在衬层中的传播声速依次增加约40m/s；在频域双谱信息中，非线性谐波三阶谱峰值随着固化反应的进行逐渐增大，不同状态的极差依次为0.1167、0.9799、0.6360。综上，本文中的在线监测实验及激光超声参量分别能有效监测、表征衬层的固化状态。

关键词：衬层;激光超声;固化;表征

基金资助：山西省自然科学基金：20210302124189