反應(yīng)結(jié)構(gòu)材料(RSM)因具有獨特的力學(xué)和能量雙重特性,是動能和化學(xué)能良好的耦合載體,因而具有許多潛在的軍事用途。反應(yīng)藥型罩的侵徹毀傷問題,因涉及到反應(yīng)結(jié)構(gòu)材料能否實現(xiàn)對目標(biāo)的內(nèi)部釋能而具有重要的研究意義。本文以宏觀結(jié)合微觀的形式,研究了鎳-鋁(Ni-Al)和銅-鎳-鋁(Cu-Ni-Al)反應(yīng)結(jié)構(gòu)材料作為聚能藥型罩材料反應(yīng)性和侵徹性能。首先,采用免燒結(jié)粉末冶金法制備Ni-Al和Cu-Ni-Al反應(yīng)藥型罩,并以45#鋼進(jìn)行靜破甲實驗,結(jié)果表明Cu-Ni-Al反應(yīng)藥型罩與Ni-Al反應(yīng)藥型罩相比,具有更強(qiáng)的侵徹能力,穿深增加了42%。其次,對靶板孔洞殘余射流進(jìn)行能譜分析,結(jié)果表明在以半無限靶板為目標(biāo)時,Ni-Al基反應(yīng)射流以金屬間化合反應(yīng)釋能為主。通過對比殘余射流層中的Fe元素含量,得出Cu降低了反應(yīng)射流與靶板的相互作用,從而增強(qiáng)了穿深毀傷效果。最后利用光學(xué)顯微鏡、掃描電子顯微鏡、能量分散光譜和維氏顯微硬度觀察和分析回收的靶板孔壁。結(jié)果表明Ni-Al和Cu-Ni-Al反應(yīng)射流侵徹后的靶板,孔壁頭部和尾部均呈現(xiàn)出分區(qū)的微觀結(jié)構(gòu),分為殘余射流區(qū)、白色區(qū)、變形區(qū)和基體組織。射流在侵徹過程中速度迅速衰減,但白色區(qū)(馬氏體和奧氏體的混合物)在孔壁尾部更寬,尾部的組織顯微硬度也高于頭部。本文對Ni-Al反應(yīng)射流侵徹半無限靶板時的毀傷機(jī)理做出分析,并從侵徹和釋能兩個角度解釋了Cu增強(qiáng)Ni-Al反應(yīng)材料侵徹性能的原因,可為RSM應(yīng)用于聚能藥型罩提供實驗數(shù)據(jù)和技術(shù)支持。
【學(xué)位單位】：中北大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：TJ410.333
【部分圖文】：

中北大學(xué)學(xué)位論文的重視。[22]分析了體積百分含量對 Ni-Al 反應(yīng)材料的釋能影響，于反應(yīng)，這是因為當(dāng)材料富 Al 時，由于 Al 很軟，沖擊下限制。DTA 的熱分析結(jié)果表示，等體積百分含量的 Ni-如圖 1.1 所示。劉曉俊等[23]對 3 種不同配比的 W-Zr 反用高速攝影記錄了撞擊過程中的反應(yīng)性，結(jié)果表明 W-性，其中富含 Zr 的試樣具有最強(qiáng)的反應(yīng)性，同時還受王肖義等[24]對質(zhì)量比 4:6、5:5、3:7 三種配比的 Fe-Al 反析表示 4:6 質(zhì)量比的 Fe-Al 反應(yīng)材料具有最大的反應(yīng)熱

圖 1.2 不同戰(zhàn)斗部破片對艙段模擬件的毀傷效果[29]帥俊峰等人[30]對復(fù)合反應(yīng)破片侵徹鋼靶進(jìn)行了實驗研究，結(jié)果表明，Ti-PTFE 反應(yīng)破片的爆燃效果要好于 Al-PTFE。黃亨建等人[31]設(shè)計并制備了 Al-PTFE 毀傷增強(qiáng)型破片來提高破片式防空武器的毀傷效果。結(jié)果表明，該破片具有傳統(tǒng)毀傷，同時兼?zhèn)浔ā_擊、超壓、縱火等毀傷作用。Jin 等[32]對 Ni-Al-W 反應(yīng)破片的力學(xué)性能和毀傷效果進(jìn)行了研究，起爆后對破片進(jìn)行了回收，結(jié)果表明由于沖擊硬化，Ni-Al-W 破片并沒有碎裂，但破壞孔徑是 Fe 破片的 3 倍。（2）反應(yīng)藥型罩Baker 等[33]對含 Al 反應(yīng)材料制成的反應(yīng)藥型罩毀傷進(jìn)行了研究，分別制備了厭氧氧平衡、富氧及對照組無氧（Al 1100）四種類型藥型罩，并對美陸軍標(biāo)混凝土靶進(jìn)行了靜破甲實驗。結(jié)果表明，反應(yīng)藥型罩造成的毀傷效果比相同結(jié)構(gòu)的 Al 藥型罩要好，其

圖 1.3 四種藥型罩的毀傷效果[33]圖 1.4 不同炸高反應(yīng)藥型罩的毀傷效果[33]Matsys 公司報道，他們采用熱等靜壓法制備了接近鋼密度的特殊結(jié)構(gòu)金屬反應(yīng)，如圖 1.5 所示。另外，Matsys 公司還采用熱等壓工藝制備了密度接近 W、尺
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本文編號：2848412