【摘 要】
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反应结构材料(RSM)因具有独特的力学和能量双重特性,是动能和化学能良好的耦合载体,因而具有许多潜在的军事用途。反应药型罩的侵彻毁伤问题,因涉及到反应结构材料能否实现对目标的内部释能而具有重要的研究意义。本文以宏观结合微观的形式,研究了镍-铝(Ni-Al)和铜-镍-铝(Cu-Ni-Al)反应结构材料作为聚能药型罩材料反应性和侵彻性能。首先,采用免烧结粉末冶金法制备Ni-Al和Cu-Ni-Al反应药
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反应结构材料(RSM)因具有独特的力学和能量双重特性,是动能和化学能良好的耦合载体,因而具有许多潜在的军事用途。反应药型罩的侵彻毁伤问题,因涉及到反应结构材料能否实现对目标的内部释能而具有重要的研究意义。本文以宏观结合微观的形式,研究了镍-铝(Ni-Al)和铜-镍-铝(Cu-Ni-Al)反应结构材料作为聚能药型罩材料反应性和侵彻性能。首先,采用免烧结粉末冶金法制备Ni-Al和Cu-Ni-Al反应药型罩,并以45#钢进行静破甲实验,结果表明Cu-Ni-Al反应药型罩与Ni-Al反应药型罩相比,具有更强的侵彻能力,穿深增加了42%。其次,对靶板孔洞残余射流进行能谱分析,结果表明在以半无限靶板为目标时,Ni-Al基反应射流以金属间化合反应释能为主。通过对比残余射流层中的Fe元素含量,得出Cu降低了反应射流与靶板的相互作用,从而增强了穿深毁伤效果。最后利用光学显微镜、扫描电子显微镜、能量分散光谱和维氏显微硬度观察和分析回收的靶板孔壁。结果表明Ni-Al和Cu-Ni-Al反应射流侵彻后的靶板,孔壁头部和尾部均呈现出分区的微观结构,分为残余射流区、白色区、变形区和基体组织。射流在侵彻过程中速度迅速衰减,但白色区(马氏体和奥氏体的混合物)在孔壁尾部更宽,尾部的组织显微硬度也高于头部。本文对Ni-Al反应射流侵彻半无限靶板时的毁伤机理做出分析,并从侵彻和释能两个角度解释了Cu增强Ni-Al反应材料侵彻性能的原因,可为RSM应用于聚能药型罩提供实验数据和技术支持。
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