發(fā)布時間：2021-10-08 04:54

　　Ni/Al含能材料是一種具有一定強度和能量密度的復合材料,因在高溫或高速撞擊條件下能發(fā)生劇烈的化學反應并產(chǎn)生類爆轟效應而受到國內(nèi)外研究者的高度重視。但目前Ni/Al微納米含能材料的制備主要采用磁控濺射法,研究的熱點集中在Ni/Al金屬間化合物的高溫特性以及點火性能方面。本文通過累積疊軋法制備微納米級別的Ni/Al含能材料,并對其力學性能和反應性能進行研究,為Ni/Al含能材料在空天打擊領域的應用奠定初步的理論基礎。首先,采用累積疊軋法制備了Ni/Al復合板,并對其界面結(jié)構(gòu)進行了研究。結(jié)果發(fā)現(xiàn),隨著軋制道次的增加,Ni/Al復合板的層間厚度減小,硬質(zhì)相鎳由于較大的流變抗力,在軋制過程中失去層狀結(jié)構(gòu)并逐漸發(fā)生頸縮甚至斷裂的現(xiàn)象,斷裂的鎳碎片鑲嵌在鋁基體中。鎳含量越多,經(jīng)過多個道次軋制后Ni/Al復合板的層間厚度越小,當鎳鋁層厚比為1:1時經(jīng)過18個道次疊軋后,鎳箔鋁箔的厚度均達到0.1μm左右。對四種不同層厚配比下的Ni/Al含能材料進行XRD分析,沒有發(fā)現(xiàn)金屬間化合物生成,這為獲得良好的放熱效果提供了可能。其次,對制備的Ni/Al復合板進行了力學性能測試及斷口形貌分析。發(fā)現(xiàn)原始層厚配比及... 

【文章來源】：南京航空航天大學江蘇省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：78 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

不同破片對彈體毀傷效果對比圖

圖 1.2 不同破片對航空引導裝置毀傷效果對比圖含能材料作為一種特殊的能源是現(xiàn)代武器裝備的核心材料，在國防工業(yè)中有著重要的作用隨著近代武器科學技術的發(fā)展，含能材料在武器中的組成、做功形式和功能出現(xiàn)了差異，因而含能材料逐步被細分為發(fā)射藥，炸藥，固體推進劑和火工煙火藥劑等，并且由于軍事上和民間應用的不同需求從而形成其各自的研究與應用領域[16-19]。在軍事應用上，高生存能力、高效毀傷能力和精確打擊能力是現(xiàn)代化武器的追求目標。含能材料作為武器的能量來源，武器的性能和含能材料的性能密切相關，因此含能材料是決定武器前衛(wèi)性的關鍵因素[20-23]。要實現(xiàn)這些目標，作為新型含能材料必須滿足能量密度高、力學性能好和環(huán)境適應性強等要求，現(xiàn)有的含能材料與此還有較大的差距，難以同時滿足這些目標，因而引起了許多研究者對新型含能材料研究的廣泛關注[24]。1.1.2 金屬基含能材料金屬基含能材料是指由金屬單質(zhì)或金屬單質(zhì)和金屬化合物等通過特定制備工藝所獲得的具有一定力學性能和能量密度的金屬基復合材料，這類材料由于具有較高的力學性能和能量密度以及適當點火閾值而被廣泛認為是制造防空導彈戰(zhàn)斗部的最佳材料[25,26]。金屬含能材料主要包

圖 1.3 鎳鋁二元相圖理的計算中,主要有兩種能量：具有一定結(jié)構(gòu)化合物的總能和組值之差即為金屬間化合物的生成熱。鎳鋁金屬間化合物的生成E( EmEnE)/(mn)AlNiAlNitotalAlNiformmnmn AlmNin原胞的總能量，EAl、ENi分別是純 Al 和純 Ni 的總能量，的個數(shù)。史東敏[49]等人通過公式計算出了六種鎳鋁金屬間化合度符合，并且發(fā)現(xiàn)生成熱的值與鎳含量的變化呈拋物線關系。Ni5Al3、和 Ni3Al 的生成焓的絕對值分別為 42.13, 64.52, 65ms，鎳鋁金屬間化合物的生成焓均大于 40KJ/mol atoms，表明互作用，鎳鋁金屬間化合物生成熱隨鎳含量的變化曲線如圖 1

【參考文獻】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
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[2]燃燒式含能破片的配方與性能研究[D]. 劉智華.南京理工大學 2010
[3]Ni-Al、Ca-X（X=Si，Ge，Sn，Pb，Zn）金屬間化合物的第一性原理研究[D]. 史冬敏.大連理工大學 2009
[4]含能破片對模擬戰(zhàn)斗部的引爆機理研究[D]. 李旭鋒.南京理工大學 2006
[5]納米復合含能材料的制備與性能表征[D]. 池鈺.中國工程物理研究院 2006
[6]雙金屬復合材料冷軋變形行為及結(jié)合強度的研究[D]. 田德旺.武漢科技大學 2006



本文編號：3423468