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活性材料由于其独特的侵爆联合毁伤增强效应,成为当前高效毁伤领域的前沿热点研究方向.随着技术的发展,活性材料的配方越来越多元化,制造工艺也越来越成熟,可制成活性破片、活性药型罩等,实现了在武器弹药上的应用.同时,活性材料的性能、起爆机理、能量释放等研究也越来越透彻,以期能够在武器弹药上实现更为广泛的应用,达到毁伤可调.介绍了活性材料的发展包括丁方、工艺、起爆机理等,并探讨了其基武器弹药上的应用.     

Zr基非晶合金的燃烧释能特性

为探究Zr基非晶合金的燃烧释能特性,采用氧弹量热法测定了Zr_(68.5-x)Al_(7.5+x)(Cu+Ni)_(24)(x=0、2.5、5、7.5)非晶合金箔带在氧气压力0.1,0.3,0.5,0.8,1,2 MPa和3 MPa下的燃烧热,使用X射线衍射仪分析了燃烧产物的物相组成,并与TNT、PTFE/Al含能材料的能量特性进行了对比。结果表明,Zr基非晶合金的燃烧热、反应效率与Zr与Al原子比成负相关;燃烧释放的能量主要来自金属元素的氧化反应,还有极少量的能量来自金属元素间的化合反应;燃烧热、反应效率随氧气压力的升高而增大,但增长速率逐渐减小,其规律符合一阶衰减指数函数;Zr基非晶合金具有较高的化学潜能,单位质量的能量密度为10.981 kJ·g~(-1),单位体积的能量密度为72.035 kJ·cm~(-3)。     

ZrCuNiAlAg块体非晶合金动静态力学性能研究

采用万能试验机和分离式霍普金森压杆(SHPB)对Zr CuNiAlAg块体非晶合金的动静态力学性能进行了研究。结果表明:Zr CuNiAlAg块体非晶合金在准静态条件下,应变率对其压缩强度、弹性模量等影响不大;但从准静态到动态条件下,随着应变率的提高,应变率效应逐渐变得显著。Zr CuNiAlAg块体非晶合金在室温条件下呈脆性断裂特征,属于弹脆性材料,JH-2本构模型有望能很好的描述其不同应变率下的力学行为。     

ZrCuNiAlAg块体非晶合金的状态方程研究

为了进行ZrCuNiAlAg块体非晶合金药型罩的爆炸成形及侵彻仿真研究,建立其状态方程就显得特别重要。基于前期开展的ZrCuNiAlAg块体非晶合金动态力学性能实验结果,采用最小二乘法拟合得到了材料的D-u型和P-μ型Hugoniot曲线;并基于D-u型和P-μ型Hugoniot曲线,分别建立了材料的Murnagham状态方程和多项式(Polynomial)状态方程。结果表明:当体积应变μ越小时,两种状态方程所得的结果越接近。