新型高能钝感炸药JBO-9X在较高冲击压力下冲击起爆过程的实验研究

采用高速扫描相机和楔形炸药构型,对新型高能钝感炸药JBO-9X的冲击起爆过程进行了实验研究;采用LS-DYNA软件对实验结果进行了数值模拟验证。结果表明,在6.9GPa的入射冲击压力下,JBO-9X炸药的冲击转爆轰时间为1.5μs,冲击到爆轰的距离为7.9mm;当冲击波刚进入炸药时,炸药发生化学反应的比例(λ)为0.2,随着冲击波进入炸药的距离增加,受试炸药中发生化学反应的比例逐步增加。在实验条件下,入射冲击波压力为6.85GPa时,JBO-9X炸药的冲击到爆轰距离为8.0mm。化学反应比例随冲击波进入炸药距离的增长曲线与实验基本相同。     

PZT95/5铁电陶瓷晶粒度对冲击波作用下击穿电压的影响

在气炮加载条件下,分别测试了两种晶粒度的PZT95/5铁电陶瓷样品在冲击波作用下的击穿电压,并采用Weibull分布分析了所获得数据.结果表明,PZT95/5铁电陶瓷在冲击波作用下的击穿电压分布可以用二参数Weibull分布模型描述,从击穿电压密度分布函数和失效率函数来看,晶粒度为2.5μm的PZT95/5样品的击穿电压分布优于晶粒度为7μm的PZT95/5样品击穿电压分布.     

轻小型高电压大电流脉冲电源研制

Pb(Zr_(0.95)Ti_(0.05))O_3(PZT95/5)铁电陶瓷具有较大的剩余极化强度,在冲击波压力作用下会发生铁电–反铁电相变去极化,从而释放出铁电陶瓷内部的束缚电荷。为此提出一种新型的小型高电压大电流脉冲电源,以炸药驱动铁电体脉冲发生器作为初始电源,为高电压脉冲电容器提供充电电流,当充电结束时电容器电压达到最大值,再触发电容器放电开关使其闭合,可在高阻抗负载上获得快前沿高电压、大电流电脉冲。实验设计的PZT95/5铁电陶瓷电源输出矩形脉冲电流,最大值约47 A、脉冲宽度约3.9μs、上升前沿210 ns,经脉冲电容器和锐化开关进行脉冲调制后,在负载上获得脉冲电流峰值大于1 kA、脉冲半高宽约130 ns、上升前沿15 ns,负载电压达到80 kV以上。实验结果与理论计算基本一致,为研制轻小型高电压脉冲源提供了一种新的技术途径。     

PZT铁电陶瓷及其在脉冲能源中的应用

以PZT 95/5陶瓷为例,概述了铁电陶瓷在脉冲能源上的应用及材料对能源性能的影响.主要包括陶瓷的制备及性能、陶瓷的冲击放电机理和陶瓷的冲击放电效应及影响因素.通过比较我们认为,陶瓷的研制,特别是密度的改变对陶瓷的力学及电学性能影响较大.陶瓷冲击加载下的新应用,将带动陶瓷各方面性能的深入研究.     

不同加载压力下PZT-95/5铁电陶瓷放电特性研究

利用轻气炮作为加载手段,对PZT-95/5铁电陶瓷进行冲击波压缩,以实现陶瓷受激相变放电。在涵盖了PZT-95/5陶瓷的相变压力点及雨贡纽弹性极限压力点的加载压力区间内,对其放电特性进行了实验研究。获得了不同加载压力下的PZT-95/5铁电陶瓷耐电击穿强度及剩余极化强度等特征参数,并分析和讨论了PZT-95/5在不同加载压力作用下的放电特性。     

PZT95／5铁电陶瓷的声速及力学参数研究

本文研究了高密度PZT95／5陶瓷的声速及基本力学参数。与低密度陶瓷的研究结果对比，显示陶瓷的制备方法对陶瓷的声速影响较大：随密度增加，陶瓷的声速线性增加。极化方向对陶瓷的声速也有影响，声波方向平行于极化方向的陶瓷纵波声速最大，横波声速最小。     

PZT 95/5-2Nb铁电陶瓷脉冲换能电输出

讨论了PZT 95/5-2Nb铁电陶瓷在冲击波压缩下的释放电性能,并利用PZT 95/5-2Nb铁电陶瓷设计了三种脉冲电源,分别实现了恒定电流、台阶电流和恒定电压等不同条件的电能输出.实验结果表明,PZT 95/5-2Nb铁电陶瓷可适用于多种性能的脉冲能源,具有电流输出幅值和波形易于控制,电流脉冲上升前沿陡,电源体积小等特点,具有广阔的应用前景.