金屬活性復(fù)合材料在高溫或高速等外界刺激下,會發(fā)生燃燒或爆轟效應(yīng),因其具有動能與化學(xué)能的雙重特性,所以在軍事上的應(yīng)用前景十分廣闊。本文采用模壓成型技術(shù)制備了不同成分比例的Ni-Al活性復(fù)合材料,并對其進行力學(xué)性能與反應(yīng)性能測試,通過對實驗現(xiàn)象與數(shù)據(jù)進行分析、歸納,初步獲得Ni-Al活性復(fù)合材料成分配比與性能之間的關(guān)系。同時向Ni-Al材料中添加低熔點金屬Zn、Pb作為粘結(jié)劑,研究其對Ni-Al活性復(fù)合材料力學(xué)與反應(yīng)性能的影響。主要研究成果如下:（1）五種不同比例的Ni-Al活性復(fù)合材料最大壓縮應(yīng)力隨著Al含量的增加,形成先增大后減小的趨勢。其中當Ni-Al質(zhì)量比為1:1時,材料的最大壓縮應(yīng)力此時達到最大。材料塑性方面,五種材料的塑性整體較差,成分配比對Ni-Al復(fù)合材料的塑性基本沒有影響。隨著應(yīng)變率的提高,五種Ni-Al活性復(fù)合材料的最大壓縮應(yīng)力都有較大增加,Ni-Al活性復(fù)合材料對應(yīng)變率較為敏感。在2000s^-1、4000s^-1、6000s^-1應(yīng)變率加載條件下五種不同比例的Ni-Al活性復(fù)合材料均不會發(fā)生金屬間化合反應(yīng)。... 

【文章來源】：中北大學(xué)山西省

【文章頁數(shù)】：70 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

Matsys公司利用HIP法制備的金屬活性材料Fig.1-1Matsys"metalactivematerialpreparedbyHIPmethod（3）爆炸成型

中北大學(xué)學(xué)位論文9鋁基活性復(fù)合材料制成的反應(yīng)藥型罩，并對美陸軍標混凝土靶進行了毀傷性能研究，毀傷效果如圖1-3所示。實驗結(jié)果顯示，在炸高為裝藥直徑的一倍的條件下，氧平衡組反應(yīng)藥型罩對目標靶板的孔徑毀傷效果最好，因此可將其可用于對混凝土等硬目標形成大孔徑穿深。（a）AL1100-0（b）Oxygendeficient（c）Oxygenbalanced（d）Oxygenrich圖1-3四種鋁基活性材料藥型罩對混凝土靶侵徹結(jié)果Fig.1-3Damageresultsoffourenergeticmedicatedmasksonconcretetargets美國海軍水面作戰(zhàn)中心(Navalsurfacewarfarecenter，NSWC)[58]在2011年制備出高密度反應(yīng)材料(Highdensityreactivematerials，HDRM)的反應(yīng)破片。與傳統(tǒng)破片相比，該材料的密度與力學(xué)性能相差無幾，其釋放的能量為傳統(tǒng)炸藥的兩倍，對艙段模擬件的毀傷效果為傳統(tǒng)材料的五倍。圖1-4為傳統(tǒng)破片與反應(yīng)破片對艙段模擬件的不同毀傷效果圖。

中北大學(xué)學(xué)位論文10（a）傳統(tǒng)破片（b）反應(yīng)破片(a)TraditionalFragments(b)ReactionFragments圖1-4不同戰(zhàn)斗部破片對艙段模擬件的毀傷效果Fig.1-4Damageeffectsofdifferentwarheadfragmentsoncabinsimulation二十一世紀初期，美國含能材料和加工技術(shù)委員會[59]（CAEMMT）整理了各個科研單位的研究成果，闡述了目前金屬活性材料的研究現(xiàn)狀，綜合介紹了這些材料在戰(zhàn)斗部中的應(yīng)用，并展示了目標部件的毀傷效果圖，如圖1-5所示。并為其未來的發(fā)展道路指明方向。圖1-5含能破片對導(dǎo)彈制導(dǎo)部件侵徹毀傷結(jié)果Fig.1-5DamageresultsofenergeticfragmentspenetratingmissileguidancecomponentsTucker[60]等人分別利用靜壓壓制方法制作了W-Al、Ti-Al、Ni-Al三種金屬活性復(fù)合材料，改變壓制試樣的致密度，并對靶板進行靜破甲實驗，分析材料致密度對毀傷結(jié)果的影響。實驗結(jié)果顯示，金屬活性復(fù)合材料的反應(yīng)溫度和試樣的的孔隙率對侵徹效果影響很大。Wang[61]等人研究采用電沉積和熱壓的方法制備了具有放熱性能和力學(xué)性能的多層Al/Ni高能結(jié)構(gòu)材料，并系統(tǒng)地研究了壓縮應(yīng)變速率對多層Al/Ni高能結(jié)構(gòu)材料的組織演變和壓縮性能的影響。隨著準靜態(tài)壓縮應(yīng)變率的增加，在不同熱壓時間下制備的兩種Al/Ni多層膜的壓縮強度略有提高。R.Claridge[62]等人對通過模壓成型法制備了用Ni-Al活性復(fù)合材料制成的圓柱形試

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[3]Ni-Al-W活性復(fù)合材料組織與性能關(guān)系研究[D]. 宋丹丹.北京理工大學(xué) 2015
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本文編號：3143843