層厚比對Al/Ni含能結(jié)構(gòu)材料力學性能及放熱反應的影響
發(fā)布時間：2021-02-11 20:09
隨著國防事業(yè)的發(fā)展,傳統(tǒng)的含能材料已經(jīng)不能滿足現(xiàn)代武器裝備的綜合性能要求。Al/Ni含能結(jié)構(gòu)材料由于具有結(jié)構(gòu)強度與能量密度的雙重特性,逐漸成為當前含能材料領(lǐng)域的研究熱點。但是目前Al/Ni含能結(jié)構(gòu)材料的制備存在成本高、效率低、尺寸小等問題,無法作為原材料進行加工成形,關(guān)于其力學性能的研究也少有報道。本文通過電沉積與熱壓復合法制備出質(zhì)量優(yōu)良的大尺寸Al/Ni含能結(jié)構(gòu)材料,并對材料力學性能與放熱反應性能進行了系統(tǒng)的研究。本文首先探索了Al/Ni含能結(jié)構(gòu)材料的電沉積工藝與熱壓工藝。通過在Al箔的兩側(cè)沉積Ni層,可以高效制備出層厚均勻的Ni/Al/Ni復合箔。將多層的Ni/Al/Ni復合箔經(jīng)過裁剪、堆疊處理后放入平板硫化機中熱壓。選擇合適的熱壓參數(shù),得到總厚度在1 mm左右的Al/Ni含能結(jié)構(gòu)材料,其尺寸相比于傳統(tǒng)方法制備的材料有了明顯提升,應用該方法可高效制備出尺寸在厘米級的板材。試驗中分別制備了鋁鎳層厚比為9:4、9:6、9:8、9:10四種含能結(jié)構(gòu)材料試樣。分析熱壓后試樣的組織成分,發(fā)現(xiàn)各層厚比試樣的層間均無鋁鎳化合物生成。通過掃描電子顯微鏡（SEM）與能譜儀（EDS）對各層厚比試樣的微...
【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)】：73 頁
【學位級別】：碩士
【部分圖文】：
普通戰(zhàn)斗部與含能戰(zhàn)斗部對打擊目標的毀傷效果對比圖
層厚比對 Al/Ni 含能結(jié)構(gòu)材料力學性能及放熱反應的影響能材料在放熱反應過程中生成多種鋁鎳化合物，鎳鋁二元相圖如圖 1圖可知，鎳鋁二元系中除了鎳和鋁的固溶體外,室溫下鎳鋁之間能夠存在物：AlNi3、Al3Ni5、AlNi、Al3Ni2以及 Al3Ni。其中 AlNi3、Al3Ni 和 方式生成。在這些化合物中，只有 AlNi 相存在一個相對較寬的范圍，而較窄。
層厚比對 Al/Ni 含能結(jié)構(gòu)材料力學性能及放熱反應的影響i 含能結(jié)構(gòu)材料的制備方法濺射法射法是目前薄膜和涂層制備過程中普遍應用的一種先進技術(shù)，也是制備常用的方法之一。磁控濺射的用途十分廣泛，可以精準的控制沉積薄膜備的薄膜厚度可以達到納米級，是制備 Al/Ni 含能結(jié)構(gòu)材料的理想方法l/Ni 含能多層箔的原理如圖 1.4 所示，使用離子束分別轟擊隔離的 Al、子產(chǎn)生劇烈運動，迅速的升溫蒸發(fā)后沉積在基體材料表面。經(jīng)過 Al、Ni最終形成多層結(jié)構(gòu)的 Al/Ni 復合箔。通過調(diào)節(jié)離子束的功率、靶材的濺 多層箔的層間厚度、調(diào)制周期等參數(shù)。調(diào)制周期是指材料中一層 Al 與一調(diào)節(jié)基板的旋轉(zhuǎn)速度和擋板的開閉時間，可以獲得不同層間距與不同層般情況下，Ni 靶中還會摻入一些 V 元素，使 Ni 表現(xiàn)為順磁性，有利于
【參考文獻】：
期刊論文
[1]中性電鍍鎳工藝探索研究[J]. 謝幸秦,周龍,李延偉,何貴香. 化工技術(shù)與開發(fā). 2018(02)
[2]Ni-Al含能結(jié)構(gòu)材料沖擊釋能行為研究[J]. 張度寶,汪濤,魚銀虎,潘劍鋒,王衛(wèi). 稀有金屬. 2017(01)
[3]基于電能的橋箔爆炸FIRESET模型修正[J]. 邱林俊,胡云欽,李東,魏賢華,代波,任勇. 火工品. 2016(01)
[4]PTFE/Al反應多層膜的制備及力學性能[J]. 蔣小軍,王軍,沈金朋,李瑞,楊光成,黃輝. 含能材料. 2014(03)
[5]氟聚物基含能反應材料研究進展[J]. 葉文君,汪濤,魚銀虎. 宇航材料工藝. 2012(06)
[6]Al/Ni納米復合含能材料的制備及其激光點火性能研究[J]. 金曉云,胡艷,沈瑞琪,葉迎華. 爆破器材. 2012(03)
[7]Ni-Al金屬間化合物合成機理的研究[J]. 陸必志,龍堅戰(zhàn). 硬質(zhì)合金. 2011(05)
[8]含能破片戰(zhàn)斗部毀傷效應研究[J]. 彭飛,余道強,陽世清,蔣建平,婁建,王維明. 含能材料. 2011(04)
[9]軍用混合炸藥的發(fā)展趨勢[J]. 王曉峰. 火炸藥學報. 2011(04)
[10]復合反應破片爆炸成型與毀傷實驗研究[J]. 門建兵,蔣建偉,帥俊鋒,王樹有,崔進起. 北京理工大學學報. 2010(10)
博士論文
[1]納米及納米復合材料在鋁熱劑中的應用研究[D]. 王毅.南京理工大學 2009
碩士論文
[1]Ti/Al層狀復合材料的制備及失效機制研究[D]. 范敏郁.南京航空航天大學 2017
[2]Ni-Al金屬反應材料的制備和性能研究[D]. 張度寶.南京航空航天大學 2016
[3]金屬/氟聚物反應材料性能的研究[D]. 李玲琴.中北大學 2015
[4]反應多層箔的制備及其燃燒合成反應研究[D]. 陸華飛.清華大學 2012
[5]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
[6]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
本文編號：3029638
【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)】：73 頁
【學位級別】：碩士
【部分圖文】：
普通戰(zhàn)斗部與含能戰(zhàn)斗部對打擊目標的毀傷效果對比圖
層厚比對 Al/Ni 含能結(jié)構(gòu)材料力學性能及放熱反應的影響能材料在放熱反應過程中生成多種鋁鎳化合物，鎳鋁二元相圖如圖 1圖可知，鎳鋁二元系中除了鎳和鋁的固溶體外,室溫下鎳鋁之間能夠存在物：AlNi3、Al3Ni5、AlNi、Al3Ni2以及 Al3Ni。其中 AlNi3、Al3Ni 和 方式生成。在這些化合物中，只有 AlNi 相存在一個相對較寬的范圍，而較窄。
層厚比對 Al/Ni 含能結(jié)構(gòu)材料力學性能及放熱反應的影響i 含能結(jié)構(gòu)材料的制備方法濺射法射法是目前薄膜和涂層制備過程中普遍應用的一種先進技術(shù)，也是制備常用的方法之一。磁控濺射的用途十分廣泛，可以精準的控制沉積薄膜備的薄膜厚度可以達到納米級，是制備 Al/Ni 含能結(jié)構(gòu)材料的理想方法l/Ni 含能多層箔的原理如圖 1.4 所示，使用離子束分別轟擊隔離的 Al、子產(chǎn)生劇烈運動，迅速的升溫蒸發(fā)后沉積在基體材料表面。經(jīng)過 Al、Ni最終形成多層結(jié)構(gòu)的 Al/Ni 復合箔。通過調(diào)節(jié)離子束的功率、靶材的濺 多層箔的層間厚度、調(diào)制周期等參數(shù)。調(diào)制周期是指材料中一層 Al 與一調(diào)節(jié)基板的旋轉(zhuǎn)速度和擋板的開閉時間，可以獲得不同層間距與不同層般情況下，Ni 靶中還會摻入一些 V 元素，使 Ni 表現(xiàn)為順磁性，有利于
【參考文獻】：
期刊論文
[1]中性電鍍鎳工藝探索研究[J]. 謝幸秦,周龍,李延偉,何貴香. 化工技術(shù)與開發(fā). 2018(02)
[2]Ni-Al含能結(jié)構(gòu)材料沖擊釋能行為研究[J]. 張度寶,汪濤,魚銀虎,潘劍鋒,王衛(wèi). 稀有金屬. 2017(01)
[3]基于電能的橋箔爆炸FIRESET模型修正[J]. 邱林俊,胡云欽,李東,魏賢華,代波,任勇. 火工品. 2016(01)
[4]PTFE/Al反應多層膜的制備及力學性能[J]. 蔣小軍,王軍,沈金朋,李瑞,楊光成,黃輝. 含能材料. 2014(03)
[5]氟聚物基含能反應材料研究進展[J]. 葉文君,汪濤,魚銀虎. 宇航材料工藝. 2012(06)
[6]Al/Ni納米復合含能材料的制備及其激光點火性能研究[J]. 金曉云,胡艷,沈瑞琪,葉迎華. 爆破器材. 2012(03)
[7]Ni-Al金屬間化合物合成機理的研究[J]. 陸必志,龍堅戰(zhàn). 硬質(zhì)合金. 2011(05)
[8]含能破片戰(zhàn)斗部毀傷效應研究[J]. 彭飛,余道強,陽世清,蔣建平,婁建,王維明. 含能材料. 2011(04)
[9]軍用混合炸藥的發(fā)展趨勢[J]. 王曉峰. 火炸藥學報. 2011(04)
[10]復合反應破片爆炸成型與毀傷實驗研究[J]. 門建兵,蔣建偉,帥俊鋒,王樹有,崔進起. 北京理工大學學報. 2010(10)
博士論文
[1]納米及納米復合材料在鋁熱劑中的應用研究[D]. 王毅.南京理工大學 2009
碩士論文
[1]Ti/Al層狀復合材料的制備及失效機制研究[D]. 范敏郁.南京航空航天大學 2017
[2]Ni-Al金屬反應材料的制備和性能研究[D]. 張度寶.南京航空航天大學 2016
[3]金屬/氟聚物反應材料性能的研究[D]. 李玲琴.中北大學 2015
[4]反應多層箔的制備及其燃燒合成反應研究[D]. 陸華飛.清華大學 2012
[5]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
[6]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
本文編號：3029638
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