由此可见，最大炸药爆速与活性药型罩锥角之间的关系曲线对活性药型罩聚能装药结构设计具有重要的意义，通过调整活性药型罩锥角及与之对应的炸药类型，就可有效改善活性射流凝聚性问题。由此可见，在活性药型罩聚能装药结构设计中，需对活性药型罩锥角和临界炸药爆速进行匹配性设计，综合考虑活性射流头部速度和凝聚性。......
2023-06-18
活性药型罩的制备方法
【摘要】：通过预混合、模压成型和烧结硬化工艺，可以制备出强度、致密性、收缩率满足要求的活性药型罩。模压成型即通过特定模具，在一定压制压力、压制时间、压制方式条件下，将活性毁伤材料粉体压制成特定形状、密度的活性药型罩的过程。模压成型中，模具一般由顶模、外模和底模3部分组成。为进一步提升模压成型活性药型罩机械强度，还需对活性药型罩进行烧结硬化。
活性药型罩材料的显著技术特点是，既有类金属材料的机械力学性能，又有类含能材料的冲击爆炸性能。因此，对活性药型罩材料的性能要求，除密度、强度、声速、延展性外，还体现在含能量、气体产物量、激活延时、反应速率等方面。密度主要影响活性聚能侵彻体的侵彻能力，含能量、气体产物量和反应速度主要决定活性聚能侵彻体的爆炸威力性能，激活延时主要影响活性聚能侵彻体侵爆联合毁伤能力，而声速、强度和延展性则主要影响活性聚能侵彻体的形貌和速度分布。如何兼顾诸多性能要求，是高性能弹用活性药型罩材料技术研究难点。从研究工作看，活性药型罩设计方法可分为活性药型罩材料配方设计、活性药型罩制备工艺及力学性能测试3个方面，如图2.69所示。
图2.69 活性药型罩设计方法
1.活性药型罩材料配方设计
配方设计研究需要解决的关键问题是组分筛选和配比设计，其直接决定了活性药型罩材料的含能量、气体产物量、激活延时、反应速率、音速和材料密度等性能。从配方体系上看，可分为高分子聚合物基体粉体和填充活性金属粉体两类组分，国内外采用较多的典型基础配方体系是含氟高分子聚合物/铝粉。为了提高活性药型罩材料密度，增强聚能毁伤元的侵彻能力，往往需要在基础配方体系中添加一定量高密度金属粉体，但这会降低活性混合体系的含能量，并致使粉体模压成型难以致密，导致活性药型罩材料实际密度下降。
活性金属粉体形状，特别是粒度大小，会对活性药型罩材料的激活时间、能量释放速率和聚爆联合毁伤效应产生显著影响。粉体粒度越小，比表面积越大，点火弛豫时间越短，反应速率越快，导致炸高减小。为了使聚能毁伤元在成形过程中保持足够长的延时，不被激活发生爆炸，粉体粒度选择十分关键。
在活性药型罩材料设计方法方面，一般通过反应动力学、爆炸力学和颗粒表面点火反应分析，实现对活性粉体混合体系含能量、气体产物量、激活延时、反应速率、材料密度等性能的优化，从而实现对能量释放激活延时的有效控制。
2.活性药型罩制备工艺
活性药型罩力学性能主要取决于其制备工艺。通过预混合、模压成型和烧结硬化工艺，可以制备出强度、致密性、收缩率满足要求的活性药型罩。
聚合物基体材料一般为结构松散、易结块的高分子聚合物粉体，由于其表面能较低，因此难以和填充粉体均匀混合。聚合物基体材料预处理方法主要包括干燥、碎化、过筛等步骤，在预处理过程中，应严格按照各工艺环节的温度、湿度、时间要求，最终获得无团聚、粒度均匀、流散性良好的基体材料。
对于含能填充粉体，预处理前需保证粉体材料密封完好、干燥、未被氧化，其质量根据活性药型罩材料配方确定。称重完成的聚合物基体与含能粉体通过V筒混料机、剪切混合机等设备，在惰性气氛保护下实现均匀混合。
模压成型即通过特定模具，在一定压制压力、压制时间、压制方式条件下，将活性毁伤材料粉体压制成特定形状、密度的活性药型罩的过程。
模压成型中，模具一般由顶模、外模和底模3部分组成。模压成型基本流程为：首先，按照单个活性药型罩的质量，称取所需要活性毁伤材料粉体，并均匀装填于模腔内；然后，设定压制压力、压制时间、压制方式，通过防爆压机对混合粉体进行压制；最后，通过退模，获得压制成型的活性药型罩。
需要特别说明的是，压制压力、压制时间、压制方式等由活性毁伤材料配方、活性药型罩几何形状、活性药型罩密度要求等决定。压制压力过低，活性药型罩孔隙率较大，实际密度较低，影响聚能侵彻体成形行为及破甲效应；压制压力过高，易导致活性药型罩开裂。除压制压力外，在模压过程中还应注意压制速度，保证顶模下降速度不要过快。均匀而缓慢地增加压力至规定值后，根据活性药型罩质量的不同，还应保压一定的时间，以完成压力的传递；保压过程完成后，将成型的活性药型罩退出模腔，模压成形工艺完成。
为进一步提升模压成型活性药型罩机械强度，还需对活性药型罩进行烧结硬化。烧结硬化一般分为升温、保温、降温等阶段。升温阶段是对聚合物基体相变行为的调控过程。在升温过程中，活性毁伤材料粉体吸收热量，温度逐渐上升，达到聚合物基体熔点时，其晶体结构转变为无定形结构。熔化后聚合物基体受表面张力作用，发生黏性流动和凝聚融合，使聚合物基体与含能粉体不断扩散和混合，从而形成良好结合。因此，调控升温阶段温度历程，控制基体从晶体态向无定形态转变，是实现活性毁伤材料试样组分之间良好结合的关键。
在保温过程中，聚合物分子运动加剧，颗粒间的界面消失，成为密实、连续的整体，同时含能粉体不断在熔融态基体中运动、分散，并与黏性基体材料充分结合。保温时间主要由活性药型罩的几何特性决定，对于尺寸、厚度较大的活性药型罩，一般应设定较长的保温时间，以保证罩体由表及里充分完成热交换。
在冷却硬化阶段，活性药型罩整体温度下降，聚合物基体由表及里从无定形态向重结晶态转变，熔融态聚合物基体停止流动，含能粉体组分充分嵌入和包覆，组分间强度增加，显著提高了活性药型罩的力学强度。活性药型罩制备工艺流程如图2.70所示。制备得到的活性药型罩样品如图2.71所示。
图2.70 活性药型罩制备工艺流程
图2.71 活性药型罩样品
有关活性毁伤增强聚能战斗部技术的文章
- 详细阅读
-
制备V形槽样品的方法优化详细阅读
再次，将硅晶圆切成0.25 cm宽、1 cm长的矩形晶片，每个晶片中都含有一个V形槽结构。图10.2和图10.2所示为用于通电测试的样品在抛光前后的SEM照片。在150℃下，锡铅共晶焊料V形槽试样在2.8×104 A/cm2电流密度下通电加载8天后，在阳极处小丘生长，而阴极处生成了孔洞，如图10.3所示。通过使用锡铅共晶焊料的V形槽试样，我们发现铅在阳极处积累，则铅为100℃下的主要扩散元素。......
2023-06-20
-
PPE制备及表征方法详细阅读
在图5.34中，TEM图像显示PPE纳米线的直径约为200 nm。图5.33通过电化学共聚法制备有序垂直排列的PPE纳米线阵列的过程接下来，还通过元素面扫证明了所制备的PPE纳米线的元素含量与原料的成分一致。PPy和PEDOT纳米线的元素含量均与各自分子结构中元素的比例一致。EDS证实了PPE纳米线是由PPy和EDOT单体共聚形成的，并且PPy和EDOT的比例约为3∶1。......
2023-06-30
-
高效制备纳米材料的方法详细阅读
图1.2纳米材料制备方法物理方法——自上而下；化学方法——自下而上纳米材料的相关研究及合成方法非常多，各领域学者提出很多新的纳米材料制备方法。物理方法制备纳米材料的特点是制备出的材料纯度高，尺寸范围分布较窄，但是由于这种技术对技术设备要求很高，因此制得的纳米材料的形状相对比较单一，而且难以控制。......
2023-06-30
-
陶瓷悬浮液的制备方法详细阅读
陶瓷悬浮液（浆料）是一种分散系。悬浮液分散质粒子直径大于100nm的分散系称为悬浮液，又称为浊液，例如墨汁、牛奶、泥浆水。制备陶瓷悬浮液（浆料）通常都需要分散剂，分散剂是促使颗粒材料均匀分散于介质中并形成稳定悬浮体的药剂。在陶瓷浆料中，除了陶瓷粉体和分散剂之外，通常还包括有机单体、聚合引发剂和溶剂等。Al2O3、ZrO2悬浮液的制备当pH＝10～11，分散剂的加入量为0.9％时陶瓷悬浮液的表观粘度呈现最低值。......
2023-06-15
-
SEM样品制备方法详解详细阅读
SEM对样品的要求为：①样品表面必须清洁；②必须要保持样品的原始形貌；③样品要干燥；④样品表面不能出现电荷累积；⑤样品大小要适合仪器专用样品座的尺寸，不能过大；样品高度也有一定的限制，一般在5～10 mm。而对于成分定性、定量分析的样品则必须蒸镀碳导电膜。镀膜要均匀，厚度控制在20 nm左右，为了保证样品与标样镀膜厚度相同，标样和样品应该同时蒸镀。......
2023-06-20
-
样品采集及制备方法优化详细阅读
实验采用三峡库区原状泥沙，泥沙样品采集自长江干流朱沱、寸滩、清溪场、万州（万县）四个水文站所在断面（图1），这四个断面附近没有集中的排污口，并且水质状况比较接近。图1实验用沙采集位置示意图为了保证分离沙样满足实验要求，并且能够反映研究区域的基本状况，对分离沙样的级配进行了分析，进而与三峡库区悬移质泥沙级配特征进行了对比。......
2023-06-26
-
臭氧的制备方法及原理解析详细阅读
目前臭氧的制备方法有：无声放电法、放射法、紫外线辐射法、等离子射流法和电解法等。因此，产生的臭氧通常含有一定浓度的空气，称为臭氧化空气。据研究，臭氧的产量与电压的二次方成正比，增加电压可提高臭氧的产量，但电压高，耗电量大，介电体容易被击穿，元件的绝缘性要求也高，一般采用10～15kV左右电压。......
2023-06-19
相关推荐