层厚比对Al/Ni含能结构材料力学性能及放热反应的影响
发布时间：2021-02-11 20:09
随着国防事业的发展,传统的含能材料已经不能满足现代武器装备的综合性能要求。Al/Ni含能结构材料由于具有结构强度与能量密度的双重特性,逐渐成为当前含能材料领域的研究热点。但是目前Al/Ni含能结构材料的制备存在成本高、效率低、尺寸小等问题,无法作为原材料进行加工成形,关于其力学性能的研究也少有报道。本文通过电沉积与热压复合法制备出质量优良的大尺寸Al/Ni含能结构材料,并对材料力学性能与放热反应性能进行了系统的研究。本文首先探索了Al/Ni含能结构材料的电沉积工艺与热压工艺。通过在Al箔的两侧沉积Ni层,可以高效制备出层厚均匀的Ni/Al/Ni复合箔。将多层的Ni/Al/Ni复合箔经过裁剪、堆叠处理后放入平板硫化机中热压。选择合适的热压参数,得到总厚度在1 mm左右的Al/Ni含能结构材料,其尺寸相比于传统方法制备的材料有了明显提升,应用该方法可高效制备出尺寸在厘米级的板材。试验中分别制备了铝镍层厚比为9:4、9:6、9:8、9:10四种含能结构材料试样。分析热压后试样的组织成分,发现各层厚比试样的层间均无铝镍化合物生成。通过扫描电子显微镜（SEM）与能谱仪（EDS）对各层厚比试样的微...
【文章来源】：南京航空航天大学江苏省 211工程院校
【文章页数】：73 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
普通战斗部与含能战斗部对打击目标的毁伤效果对比图
层厚比对 Al/Ni 含能结构材料力学性能及放热反应的影响能材料在放热反应过程中生成多种铝镍化合物，镍铝二元相图如图 1图可知，镍铝二元系中除了镍和铝的固溶体外,室温下镍铝之间能够存在物：AlNi3、Al3Ni5、AlNi、Al3Ni2以及 Al3Ni。其中 AlNi3、Al3Ni 和 方式生成。在这些化合物中，只有 AlNi 相存在一个相对较宽的范围，而较窄。
层厚比对 Al/Ni 含能结构材料力学性能及放热反应的影响i 含能结构材料的制备方法溅射法射法是目前薄膜和涂层制备过程中普遍应用的一种先进技术，也是制备常用的方法之一。磁控溅射的用途十分广泛，可以精准的控制沉积薄膜备的薄膜厚度可以达到纳米级，是制备 Al/Ni 含能结构材料的理想方法l/Ni 含能多层箔的原理如图 1.4 所示，使用离子束分别轰击隔离的 Al、子产生剧烈运动，迅速的升温蒸发后沉积在基体材料表面。经过 Al、Ni最终形成多层结构的 Al/Ni 复合箔。通过调节离子束的功率、靶材的溅 多层箔的层间厚度、调制周期等参数。调制周期是指材料中一层 Al 与一调节基板的旋转速度和挡板的开闭时间，可以获得不同层间距与不同层般情况下，Ni 靶中还会掺入一些 V 元素，使 Ni 表现为顺磁性，有利于
【参考文献】：
期刊论文
[1]中性电镀镍工艺探索研究[J]. 谢幸秦,周龙,李延伟,何贵香. 化工技术与开发. 2018(02)
[2]Ni-Al含能结构材料冲击释能行为研究[J]. 张度宝,汪涛,鱼银虎,潘剑锋,王卫. 稀有金属. 2017(01)
[3]基于电能的桥箔爆炸FIRESET模型修正[J]. 邱林俊,胡云钦,李东,魏贤华,代波,任勇. 火工品. 2016(01)
[4]PTFE/Al反应多层膜的制备及力学性能[J]. 蒋小军,王军,沈金朋,李瑞,杨光成,黄辉. 含能材料. 2014(03)
[5]氟聚物基含能反应材料研究进展[J]. 叶文君,汪涛,鱼银虎. 宇航材料工艺. 2012(06)
[6]Al/Ni纳米复合含能材料的制备及其激光点火性能研究[J]. 金晓云,胡艳,沈瑞琪,叶迎华. 爆破器材. 2012(03)
[7]Ni-Al金属间化合物合成机理的研究[J]. 陆必志,龙坚战. 硬质合金. 2011(05)
[8]含能破片战斗部毁伤效应研究[J]. 彭飞,余道强,阳世清,蒋建平,娄建,王维明. 含能材料. 2011(04)
[9]军用混合炸药的发展趋势[J]. 王晓峰. 火炸药学报. 2011(04)
[10]复合反应破片爆炸成型与毁伤实验研究[J]. 门建兵,蒋建伟,帅俊锋,王树有,崔进起. 北京理工大学学报. 2010(10)
博士论文
[1]纳米及纳米复合材料在铝热剂中的应用研究[D]. 王毅.南京理工大学 2009
硕士论文
[1]Ti/Al层状复合材料的制备及失效机制研究[D]. 范敏郁.南京航空航天大学 2017
[2]Ni-Al金属反应材料的制备和性能研究[D]. 张度宝.南京航空航天大学 2016
[3]金属/氟聚物反应材料性能的研究[D]. 李玲琴.中北大学 2015
[4]反应多层箔的制备及其燃烧合成反应研究[D]. 陆华飞.清华大学 2012
[5]燃烧式含能破片的配方与性能研究[D]. 刘智华.南京理工大学 2010
[6]含能破片对模拟战斗部的引爆机理研究[D]. 李旭锋.南京理工大学 2006
本文编号：3029638
【文章来源】：南京航空航天大学江苏省 211工程院校
【文章页数】：73 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
普通战斗部与含能战斗部对打击目标的毁伤效果对比图
层厚比对 Al/Ni 含能结构材料力学性能及放热反应的影响能材料在放热反应过程中生成多种铝镍化合物，镍铝二元相图如图 1图可知，镍铝二元系中除了镍和铝的固溶体外,室温下镍铝之间能够存在物：AlNi3、Al3Ni5、AlNi、Al3Ni2以及 Al3Ni。其中 AlNi3、Al3Ni 和 方式生成。在这些化合物中，只有 AlNi 相存在一个相对较宽的范围，而较窄。
层厚比对 Al/Ni 含能结构材料力学性能及放热反应的影响i 含能结构材料的制备方法溅射法射法是目前薄膜和涂层制备过程中普遍应用的一种先进技术，也是制备常用的方法之一。磁控溅射的用途十分广泛，可以精准的控制沉积薄膜备的薄膜厚度可以达到纳米级，是制备 Al/Ni 含能结构材料的理想方法l/Ni 含能多层箔的原理如图 1.4 所示，使用离子束分别轰击隔离的 Al、子产生剧烈运动，迅速的升温蒸发后沉积在基体材料表面。经过 Al、Ni最终形成多层结构的 Al/Ni 复合箔。通过调节离子束的功率、靶材的溅 多层箔的层间厚度、调制周期等参数。调制周期是指材料中一层 Al 与一调节基板的旋转速度和挡板的开闭时间，可以获得不同层间距与不同层般情况下，Ni 靶中还会掺入一些 V 元素，使 Ni 表现为顺磁性，有利于
【参考文献】：
期刊论文
[1]中性电镀镍工艺探索研究[J]. 谢幸秦,周龙,李延伟,何贵香. 化工技术与开发. 2018(02)
[2]Ni-Al含能结构材料冲击释能行为研究[J]. 张度宝,汪涛,鱼银虎,潘剑锋,王卫. 稀有金属. 2017(01)
[3]基于电能的桥箔爆炸FIRESET模型修正[J]. 邱林俊,胡云钦,李东,魏贤华,代波,任勇. 火工品. 2016(01)
[4]PTFE/Al反应多层膜的制备及力学性能[J]. 蒋小军,王军,沈金朋,李瑞,杨光成,黄辉. 含能材料. 2014(03)
[5]氟聚物基含能反应材料研究进展[J]. 叶文君,汪涛,鱼银虎. 宇航材料工艺. 2012(06)
[6]Al/Ni纳米复合含能材料的制备及其激光点火性能研究[J]. 金晓云,胡艳,沈瑞琪,叶迎华. 爆破器材. 2012(03)
[7]Ni-Al金属间化合物合成机理的研究[J]. 陆必志,龙坚战. 硬质合金. 2011(05)
[8]含能破片战斗部毁伤效应研究[J]. 彭飞,余道强,阳世清,蒋建平,娄建,王维明. 含能材料. 2011(04)
[9]军用混合炸药的发展趋势[J]. 王晓峰. 火炸药学报. 2011(04)
[10]复合反应破片爆炸成型与毁伤实验研究[J]. 门建兵,蒋建伟,帅俊锋,王树有,崔进起. 北京理工大学学报. 2010(10)
博士论文
[1]纳米及纳米复合材料在铝热剂中的应用研究[D]. 王毅.南京理工大学 2009
硕士论文
[1]Ti/Al层状复合材料的制备及失效机制研究[D]. 范敏郁.南京航空航天大学 2017
[2]Ni-Al金属反应材料的制备和性能研究[D]. 张度宝.南京航空航天大学 2016
[3]金属/氟聚物反应材料性能的研究[D]. 李玲琴.中北大学 2015
[4]反应多层箔的制备及其燃烧合成反应研究[D]. 陆华飞.清华大学 2012
[5]燃烧式含能破片的配方与性能研究[D]. 刘智华.南京理工大学 2010
[6]含能破片对模拟战斗部的引爆机理研究[D]. 李旭锋.南京理工大学 2006
本文编号：3029638
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