Al/PTFE活性破片沖擊起爆釋能特性研究
發(fā)布時(shí)間:2021-04-07 19:38
為了進(jìn)一步提高導(dǎo)彈戰(zhàn)斗部的殺傷威力,越來(lái)越多的研究機(jī)構(gòu)開(kāi)始重視在戰(zhàn)斗部上使用活性材料的問(wèn)題,而活性金屬材料便是最佳的選項(xiàng)之一,由其制成的活性毀傷元同時(shí)擁有金屬的力學(xué)強(qiáng)度、高能炸藥的化學(xué)能量以及惰性材料的安全性,這些特點(diǎn)讓活性金屬材料應(yīng)用在戰(zhàn)斗部時(shí),不僅能提高毀傷威力,而且不需要對(duì)彈體原有的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)做出太大的改變,因而受到了廣泛的關(guān)注;钚云破傅氖怯苫钚越饘俨牧现苽涠傻念A(yù)制破片,在實(shí)驗(yàn)研究中則通常將其制成圓柱形或球形的彈體,一般由兩種以上的金屬粉末,或金屬粉末和聚合物基體粉末混合后,經(jīng)高壓壓實(shí)、低溫真空燒結(jié)等工藝方法制備而成,有一定的侵徹能力,僅在強(qiáng)沖擊載荷作用下可發(fā)生劇烈化學(xué)反應(yīng)并釋放大量熱量。毀傷目標(biāo)過(guò)程中,活性破片能侵徹?fù)舸┠繕?biāo),且能在目標(biāo)內(nèi)爆炸或爆燃,對(duì)目標(biāo)產(chǎn)生更大的毀傷效果,毀傷威力獲得大幅度甚至是跨越性的提升。本論文將從實(shí)驗(yàn)、理論和仿真三方面來(lái)研究活性金屬材料的釋能特性,主要研究?jī)?nèi)容和結(jié)果如下:1.對(duì)活性彈體高速?zèng)_擊準(zhǔn)密閉反應(yīng)容器的釋能實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了研究。該實(shí)驗(yàn)的本質(zhì)是模擬活性破片的真實(shí)應(yīng)用,本文將該實(shí)驗(yàn)與烈性炸藥在密閉容器內(nèi)的靜爆實(shí)驗(yàn)作對(duì)比,分析兩個(gè)實(shí)驗(yàn)的相似之處和不同之處...
【文章來(lái)源】:湘潭大學(xué)湖南省
【文章頁(yè)數(shù)】:90 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
防空導(dǎo)彈惰性破片和活性破片戰(zhàn)斗部毀傷模式對(duì)比
湘潭大學(xué)碩士學(xué)位論文3物基混合物、金屬/金屬混合物、鋁熱劑、亞穩(wěn)態(tài)分子化合物和氫化物等幾種類型,其中前兩種最為常見(jiàn),也最為常用。典型活性材料樣品的外觀形貌如圖1.2所示。圖1.2典型活性材料樣品因其同時(shí)具有金屬力學(xué)強(qiáng)度和高能炸藥反應(yīng)釋能的特點(diǎn),使其在高效毀傷方面有著廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域。由這種材料制造的戰(zhàn)斗部,摧毀目標(biāo)時(shí),自身的重量使其具有足夠的動(dòng)能來(lái)侵徹目標(biāo)外層殼體,且能在目標(biāo)內(nèi)部發(fā)生劇烈化學(xué)反應(yīng)(爆炸或爆燃),釋放大量能量,通過(guò)動(dòng)能侵徹和化學(xué)能內(nèi)爆雙重毀傷機(jī)理的耦合,對(duì)目標(biāo)產(chǎn)生更大的毀傷效果,其毀傷模式如圖1.3所示。圖1.3活性破片毀傷模式活性材料有時(shí)候也被稱為多功能含能結(jié)構(gòu)材料,顧名思義,指的就是它具有多重特性,主要包括:(1)高強(qiáng)度、高密度特性。侵徹能力的強(qiáng)弱除受撞擊速度影響外,還受彈體強(qiáng)度、密度的影響。高強(qiáng)度可以防止彈體侵徹過(guò)程中容易出現(xiàn)碎裂,高密度使彈體具有較重的質(zhì)量,進(jìn)而提升彈體的動(dòng)能。主要通過(guò)調(diào)整組分成分與改善制備工藝來(lái)保證這一特性。提高強(qiáng)度常用的方法是將材料高壓壓實(shí)成形后再進(jìn)行低溫真空燒結(jié),有時(shí)還會(huì)在壓實(shí)前加入少量的粘接劑,制備過(guò)程中如何保證材料的均勻性及固體顆粒的大小等也會(huì)影響強(qiáng)度。提高密度常見(jiàn)的一種做法則是在組分配方里添加鎢、鋯、鉿等重金屬元素。(2)反應(yīng)釋能特性;钚云破铒@著的特點(diǎn)是:破片侵徹目標(biāo)過(guò)程中能適時(shí)發(fā)生爆炸或爆燃,釋放大量熱量,達(dá)到高效毀傷的效果。反應(yīng)釋能特性主要體現(xiàn)
湘潭大學(xué)碩士學(xué)位論文3物基混合物、金屬/金屬混合物、鋁熱劑、亞穩(wěn)態(tài)分子化合物和氫化物等幾種類型,其中前兩種最為常見(jiàn),也最為常用。典型活性材料樣品的外觀形貌如圖1.2所示。圖1.2典型活性材料樣品因其同時(shí)具有金屬力學(xué)強(qiáng)度和高能炸藥反應(yīng)釋能的特點(diǎn),使其在高效毀傷方面有著廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域。由這種材料制造的戰(zhàn)斗部,摧毀目標(biāo)時(shí),自身的重量使其具有足夠的動(dòng)能來(lái)侵徹目標(biāo)外層殼體,且能在目標(biāo)內(nèi)部發(fā)生劇烈化學(xué)反應(yīng)(爆炸或爆燃),釋放大量能量,通過(guò)動(dòng)能侵徹和化學(xué)能內(nèi)爆雙重毀傷機(jī)理的耦合,對(duì)目標(biāo)產(chǎn)生更大的毀傷效果,其毀傷模式如圖1.3所示。圖1.3活性破片毀傷模式活性材料有時(shí)候也被稱為多功能含能結(jié)構(gòu)材料,顧名思義,指的就是它具有多重特性,主要包括:(1)高強(qiáng)度、高密度特性。侵徹能力的強(qiáng)弱除受撞擊速度影響外,還受彈體強(qiáng)度、密度的影響。高強(qiáng)度可以防止彈體侵徹過(guò)程中容易出現(xiàn)碎裂,高密度使彈體具有較重的質(zhì)量,進(jìn)而提升彈體的動(dòng)能。主要通過(guò)調(diào)整組分成分與改善制備工藝來(lái)保證這一特性。提高強(qiáng)度常用的方法是將材料高壓壓實(shí)成形后再進(jìn)行低溫真空燒結(jié),有時(shí)還會(huì)在壓實(shí)前加入少量的粘接劑,制備過(guò)程中如何保證材料的均勻性及固體顆粒的大小等也會(huì)影響強(qiáng)度。提高密度常見(jiàn)的一種做法則是在組分配方里添加鎢、鋯、鉿等重金屬元素。(2)反應(yīng)釋能特性;钚云破铒@著的特點(diǎn)是:破片侵徹目標(biāo)過(guò)程中能適時(shí)發(fā)生爆炸或爆燃,釋放大量熱量,達(dá)到高效毀傷的效果。反應(yīng)釋能特性主要體現(xiàn)
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]10-2s-1壓縮應(yīng)變率下Al-Teflon的反應(yīng)現(xiàn)象[J]. 馮彬,方向,李裕春,王懷璽,毛益明. 含能材料. 2016(06)
[2]炸藥在密閉空間中爆炸超壓測(cè)試與分析[J]. 李鴻賓,金朋剛,郭煒,高贊,任松濤,嚴(yán)家佳. 科學(xué)技術(shù)與工程. 2013(28)
[3]單點(diǎn)測(cè)量密閉容器內(nèi)沖擊波超壓的局限性研究[J]. 張俊鋒,蘇健軍,李芝絨,任新聯(lián). 科學(xué)技術(shù)與工程. 2011(28)
[4]國(guó)外高效毀傷技術(shù)簡(jiǎn)析[J]. 徐露萍,李邦貴,胡米. 飛航導(dǎo)彈. 2010(12)
[5]反應(yīng)金屬?zèng)_擊反應(yīng)過(guò)程的理論分析[J]. 張先鋒,趙曉寧,喬良. 爆炸與沖擊. 2010(02)
[6]復(fù)合式反應(yīng)破片對(duì)柴油油箱的毀傷效應(yīng)試驗(yàn)研究[J]. 謝長(zhǎng)友,蔣建偉,帥俊峰,門建兵,王樹(shù)有. 高壓物理學(xué)報(bào). 2009(06)
[7]活性破片能量輸出特性實(shí)驗(yàn)研究[J]. 王海福,劉宗偉,俞為民,王輝. 北京理工大學(xué)學(xué)報(bào). 2009(08)
[8]核-殼結(jié)構(gòu)Cu/Al微納米復(fù)合材料與WO3的熱反應(yīng)性能[J]. 王毅,姜煒,程志鵬,張先鋒,安崇偉,宋小蘭,李鳳生. 物理化學(xué)學(xué)報(bào). 2007(11)
[9]高熱劑在彈藥銷毀領(lǐng)域應(yīng)用初探[J]. 易建坤,賀五一,吳騰芳,馬海洋. 工程爆破. 2004(04)
博士論文
[1]活性材料動(dòng)態(tài)力學(xué)性能及沖擊反應(yīng)機(jī)理研究[D]. 劉曉俊.北京理工大學(xué) 2017
[2]活性聚能侵徹體作用混凝土結(jié)構(gòu)靶毀傷效應(yīng)研究[D]. 肖建光.北京理工大學(xué) 2016
[3]活性破片侵徹引發(fā)爆炸效應(yīng)及毀傷機(jī)理研究[D]. 肖艷文.北京理工大學(xué) 2016
[4]活性射流作用鋼靶侵徹爆炸聯(lián)合毀傷效應(yīng)研究[D]. 張雪朋.北京理工大學(xué) 2016
[5]PTFE/A1含能反應(yīng)材料力學(xué)性能研究[D]. 徐松林.國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2010
[6]納米及納米復(fù)合材料在鋁熱劑中的應(yīng)用研究[D]. 王毅.南京理工大學(xué) 2009
碩士論文
[1]Ni/Al微納米含能材料的制備及反應(yīng)性能研究[D]. 湯保同.南京航空航天大學(xué) 2017
[2]高速動(dòng)能導(dǎo)彈發(fā)動(dòng)機(jī)殼體用含能材料研究[D]. 林慶章.國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2016
[3]Ni-Al金屬反應(yīng)材料的制備和性能研究[D]. 張度寶.南京航空航天大學(xué) 2016
[4]活性破片作用屏蔽裝藥引爆增強(qiáng)效應(yīng)研究[D]. 梁君夫.北京理工大學(xué) 2016
[5]活性破片碰撞雙層靶毀傷效應(yīng)研究[D]. 黎勤.北京理工大學(xué) 2016
[6]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
[7]活性材料增強(qiáng)侵徹體終點(diǎn)侵爆效應(yīng)研究[D]. 殷藝峰.北京理工大學(xué) 2015
[8]可爆破片式反導(dǎo)技術(shù)研究[D]. 李杰.南京理工大學(xué) 2006
本文編號(hào):3124070
【文章來(lái)源】:湘潭大學(xué)湖南省
【文章頁(yè)數(shù)】:90 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
防空導(dǎo)彈惰性破片和活性破片戰(zhàn)斗部毀傷模式對(duì)比
湘潭大學(xué)碩士學(xué)位論文3物基混合物、金屬/金屬混合物、鋁熱劑、亞穩(wěn)態(tài)分子化合物和氫化物等幾種類型,其中前兩種最為常見(jiàn),也最為常用。典型活性材料樣品的外觀形貌如圖1.2所示。圖1.2典型活性材料樣品因其同時(shí)具有金屬力學(xué)強(qiáng)度和高能炸藥反應(yīng)釋能的特點(diǎn),使其在高效毀傷方面有著廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域。由這種材料制造的戰(zhàn)斗部,摧毀目標(biāo)時(shí),自身的重量使其具有足夠的動(dòng)能來(lái)侵徹目標(biāo)外層殼體,且能在目標(biāo)內(nèi)部發(fā)生劇烈化學(xué)反應(yīng)(爆炸或爆燃),釋放大量能量,通過(guò)動(dòng)能侵徹和化學(xué)能內(nèi)爆雙重毀傷機(jī)理的耦合,對(duì)目標(biāo)產(chǎn)生更大的毀傷效果,其毀傷模式如圖1.3所示。圖1.3活性破片毀傷模式活性材料有時(shí)候也被稱為多功能含能結(jié)構(gòu)材料,顧名思義,指的就是它具有多重特性,主要包括:(1)高強(qiáng)度、高密度特性。侵徹能力的強(qiáng)弱除受撞擊速度影響外,還受彈體強(qiáng)度、密度的影響。高強(qiáng)度可以防止彈體侵徹過(guò)程中容易出現(xiàn)碎裂,高密度使彈體具有較重的質(zhì)量,進(jìn)而提升彈體的動(dòng)能。主要通過(guò)調(diào)整組分成分與改善制備工藝來(lái)保證這一特性。提高強(qiáng)度常用的方法是將材料高壓壓實(shí)成形后再進(jìn)行低溫真空燒結(jié),有時(shí)還會(huì)在壓實(shí)前加入少量的粘接劑,制備過(guò)程中如何保證材料的均勻性及固體顆粒的大小等也會(huì)影響強(qiáng)度。提高密度常見(jiàn)的一種做法則是在組分配方里添加鎢、鋯、鉿等重金屬元素。(2)反應(yīng)釋能特性;钚云破铒@著的特點(diǎn)是:破片侵徹目標(biāo)過(guò)程中能適時(shí)發(fā)生爆炸或爆燃,釋放大量熱量,達(dá)到高效毀傷的效果。反應(yīng)釋能特性主要體現(xiàn)
湘潭大學(xué)碩士學(xué)位論文3物基混合物、金屬/金屬混合物、鋁熱劑、亞穩(wěn)態(tài)分子化合物和氫化物等幾種類型,其中前兩種最為常見(jiàn),也最為常用。典型活性材料樣品的外觀形貌如圖1.2所示。圖1.2典型活性材料樣品因其同時(shí)具有金屬力學(xué)強(qiáng)度和高能炸藥反應(yīng)釋能的特點(diǎn),使其在高效毀傷方面有著廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域。由這種材料制造的戰(zhàn)斗部,摧毀目標(biāo)時(shí),自身的重量使其具有足夠的動(dòng)能來(lái)侵徹目標(biāo)外層殼體,且能在目標(biāo)內(nèi)部發(fā)生劇烈化學(xué)反應(yīng)(爆炸或爆燃),釋放大量能量,通過(guò)動(dòng)能侵徹和化學(xué)能內(nèi)爆雙重毀傷機(jī)理的耦合,對(duì)目標(biāo)產(chǎn)生更大的毀傷效果,其毀傷模式如圖1.3所示。圖1.3活性破片毀傷模式活性材料有時(shí)候也被稱為多功能含能結(jié)構(gòu)材料,顧名思義,指的就是它具有多重特性,主要包括:(1)高強(qiáng)度、高密度特性。侵徹能力的強(qiáng)弱除受撞擊速度影響外,還受彈體強(qiáng)度、密度的影響。高強(qiáng)度可以防止彈體侵徹過(guò)程中容易出現(xiàn)碎裂,高密度使彈體具有較重的質(zhì)量,進(jìn)而提升彈體的動(dòng)能。主要通過(guò)調(diào)整組分成分與改善制備工藝來(lái)保證這一特性。提高強(qiáng)度常用的方法是將材料高壓壓實(shí)成形后再進(jìn)行低溫真空燒結(jié),有時(shí)還會(huì)在壓實(shí)前加入少量的粘接劑,制備過(guò)程中如何保證材料的均勻性及固體顆粒的大小等也會(huì)影響強(qiáng)度。提高密度常見(jiàn)的一種做法則是在組分配方里添加鎢、鋯、鉿等重金屬元素。(2)反應(yīng)釋能特性;钚云破铒@著的特點(diǎn)是:破片侵徹目標(biāo)過(guò)程中能適時(shí)發(fā)生爆炸或爆燃,釋放大量熱量,達(dá)到高效毀傷的效果。反應(yīng)釋能特性主要體現(xiàn)
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]10-2s-1壓縮應(yīng)變率下Al-Teflon的反應(yīng)現(xiàn)象[J]. 馮彬,方向,李裕春,王懷璽,毛益明. 含能材料. 2016(06)
[2]炸藥在密閉空間中爆炸超壓測(cè)試與分析[J]. 李鴻賓,金朋剛,郭煒,高贊,任松濤,嚴(yán)家佳. 科學(xué)技術(shù)與工程. 2013(28)
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[4]國(guó)外高效毀傷技術(shù)簡(jiǎn)析[J]. 徐露萍,李邦貴,胡米. 飛航導(dǎo)彈. 2010(12)
[5]反應(yīng)金屬?zèng)_擊反應(yīng)過(guò)程的理論分析[J]. 張先鋒,趙曉寧,喬良. 爆炸與沖擊. 2010(02)
[6]復(fù)合式反應(yīng)破片對(duì)柴油油箱的毀傷效應(yīng)試驗(yàn)研究[J]. 謝長(zhǎng)友,蔣建偉,帥俊峰,門建兵,王樹(shù)有. 高壓物理學(xué)報(bào). 2009(06)
[7]活性破片能量輸出特性實(shí)驗(yàn)研究[J]. 王海福,劉宗偉,俞為民,王輝. 北京理工大學(xué)學(xué)報(bào). 2009(08)
[8]核-殼結(jié)構(gòu)Cu/Al微納米復(fù)合材料與WO3的熱反應(yīng)性能[J]. 王毅,姜煒,程志鵬,張先鋒,安崇偉,宋小蘭,李鳳生. 物理化學(xué)學(xué)報(bào). 2007(11)
[9]高熱劑在彈藥銷毀領(lǐng)域應(yīng)用初探[J]. 易建坤,賀五一,吳騰芳,馬海洋. 工程爆破. 2004(04)
博士論文
[1]活性材料動(dòng)態(tài)力學(xué)性能及沖擊反應(yīng)機(jī)理研究[D]. 劉曉俊.北京理工大學(xué) 2017
[2]活性聚能侵徹體作用混凝土結(jié)構(gòu)靶毀傷效應(yīng)研究[D]. 肖建光.北京理工大學(xué) 2016
[3]活性破片侵徹引發(fā)爆炸效應(yīng)及毀傷機(jī)理研究[D]. 肖艷文.北京理工大學(xué) 2016
[4]活性射流作用鋼靶侵徹爆炸聯(lián)合毀傷效應(yīng)研究[D]. 張雪朋.北京理工大學(xué) 2016
[5]PTFE/A1含能反應(yīng)材料力學(xué)性能研究[D]. 徐松林.國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2010
[6]納米及納米復(fù)合材料在鋁熱劑中的應(yīng)用研究[D]. 王毅.南京理工大學(xué) 2009
碩士論文
[1]Ni/Al微納米含能材料的制備及反應(yīng)性能研究[D]. 湯保同.南京航空航天大學(xué) 2017
[2]高速動(dòng)能導(dǎo)彈發(fā)動(dòng)機(jī)殼體用含能材料研究[D]. 林慶章.國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2016
[3]Ni-Al金屬反應(yīng)材料的制備和性能研究[D]. 張度寶.南京航空航天大學(xué) 2016
[4]活性破片作用屏蔽裝藥引爆增強(qiáng)效應(yīng)研究[D]. 梁君夫.北京理工大學(xué) 2016
[5]活性破片碰撞雙層靶毀傷效應(yīng)研究[D]. 黎勤.北京理工大學(xué) 2016
[6]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
[7]活性材料增強(qiáng)侵徹體終點(diǎn)侵爆效應(yīng)研究[D]. 殷藝峰.北京理工大學(xué) 2015
[8]可爆破片式反導(dǎo)技術(shù)研究[D]. 李杰.南京理工大學(xué) 2006
本文編號(hào):3124070
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