W 骨架/Zr 基非晶合金复合材料破片侵彻能力与后效研究*
2021-05-27张玉令施冬梅张云峰刘国庆甄建伟
爆炸与冲击 2021年5期
关键词:复合材料
张玉令,施冬梅,张云峰,刘国庆,甄建伟
(陆军工程大学石家庄校区,河北 石家庄 050000)
作为榴弹的预制破片对制作材料有很高的要求:一是密度足够高,同等体积的破片质量就大,存速能力强,动能大,毁伤能力强;二是具有足够的强度,受榴弹内炸药爆炸驱动时预制破片不能破碎,即有足够的爆炸完整性,而且到达目标时,能够有效侵彻毁伤目标而不易破碎;三是尽可能具有较强的后效毁伤效果,比如破片贯穿目标后能够对目标后的物质起到引燃或者引爆作用,以扩大毁伤效果。锆基非晶合金是典型的亚稳态材料,在高动态载荷或剪切应力下能够剧烈反应并释放能量,产生燃爆效果[1]。但是,锆基非晶合金属于脆性材料,室温条件下塑性极差,压缩塑性变形一般低于2%[2-4]。将非晶合金材料与其他材料进行复合,研制强塑性能优异的锆基非晶合金复合材料,可有效解决单一锆基非晶合金塑性不足的问题[5]。依据增强相或增韧相引入方式的不同,复合材料可分为两种——内生相及外加相复合材料[6]。外加相指的是在非晶合金熔体内添加的颗粒、纤维等第二相材料,当外加相含量较高时,通常先将颗粒、纤维等压制成型,再使用液态浸渗法铸造非晶合金复合材料[7-10]。钨是一种力学性能极其优异的晶态金属,钨增强锆基非晶合金复合材料按照钨空间拓扑结构的不同可分为钨颗粒增强型、钨纤维增强型和钨骨架增强型三种。钨骨架可防止非晶合金内部剪切带的快速扩展,非晶合金对钨骨架中的裂纹具有阻碍作用,两相材料能够很好地相互抑制[11],而且钨骨架具有高比重、耐高温高压、抗热冲击震动等特点。……
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