Fe/Al反应材料药型罩的制备及性能研究

发布时间：2021-03-31 19:23

　　Fe/Al反应材料在高速撞击目标时,发生剧烈的化学反应,释放出大量的热。利用Fe/Al反应材料制备药型罩,具有可控的密度和高反应释能,有望实现较高穿深和大的破孔,但目前对于Fe/Al反应材料药型罩在破甲过程中的释能机理尚不明确。本论文旨在制备出一种具有高反应释能的反应材料药型罩,并研究其破甲释能机理,以支撑对大破孔药型罩的研制。主要研究内容如下:采用粉末冶金法制备质量比分别为Fe:Al=3:7、4:6和5:5的反应材料,研究烧结温度对材料微结构的影响规律,结果表明:510℃低温烧结时,材料仅发生扩散和微量固相反应;提高烧结温度,反应材料开始部分发生金属化合反应,生成金属间化合物;当烧结温度升高至590℃时,反应材料发生充分的金属化合反应;随着Fe含量增大,临界反应温度（Fe+Al→FexA1y）略有提高。对Fe/Al反应材料进行热分析,结合理论计算,预测冲击条件下的反应释能特性,并研究反应材料在不同加载条件下的反应行为。结果表明:Fe/Al反应材料中,氧化反应放热量（30.92KJ/g）远远大于铁铝化合反应放热（Fe2A15:760J/g）;无氧条件下压坯反应热由大到小的成分配比为依次... 

【文章来源】：北京理工大学北京市 211工程院校 985工程院校

【文章页数】：90 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 反应材料研究现状与进展
        1.2.1 反应材料的种类
        1.2.2 反应材料特性
        1.2.3 应用技术研究现状
    1.3 药型罩典型制造工艺研究进展
        1.3.1 传统药型罩制造技术
        1.3.2 精密药型罩制造技术
        1.3.3 其他制造工艺
    1.4 粉末冶金制备药型罩
        1.4.1 粉末冶金工艺
        1.4.2 粉末冶金法制备Fe-Al材料的研究
    1.5 本文研究的目的、意义和内容
第2章 研究方案与方法
    2.1 研究方案
    2.2 材料制备
        2.2.1 实验原料及设备
        2.2.2 试验样品制备
    2.3 Fe/Al反应材料微结构及性能分析
        2.3.1 微观组织结构分析
        2.3.2 致密度计算
        2.3.3 力学性能分析
        2.3.4 反应热的测试方法
        2.3.5 反应材料高速侵彻加载试验
    2.4 药型罩静破甲试验
        2.4.1 药型罩制备
        2.4.2 静破甲试验设置
第3章 Fe/Al反应材料的微结构调控及性能研究
    3.1 引言
    3.2 烧结温度对Fe/Al反应材料微结构的影响
    3.3 Fe/Al反应材料的反应释能特性
        3.3.1 反应热理论计算
        3.3.2 无氧条件下Fe/Al反应材料的常规反应释能特性
        3.3.3 空气气氛中Fe/Al反应材料的常规反应释能特性
        3.3.4 不同加载条件下Fe/Al反应材料的反应释能特性
    3.4 Fe/Al反应材料的力学性能研究
        3.4.1 成分配比及烧结温度对材料准静态压缩性能的影响
        3.4.2 成分配比及烧结温度对材料准静态拉伸性能的影响
        3.4.3 成分配比及烧结温度对材料动态压缩性能的影响
    3.5 小结
第4章 Fe/Al反应材料药型罩静破甲试验
    4.1 引言
    4.2 静破甲特征
        4.2.1 靶标撞击面特征分析
        4.2.2 反应产物特征
    4.3 测压峰值与反应释能研究
        4.3.1 反应释能计算机理
        4.3.2 成分配比对测压峰值及释能的影响
        4.3.3 组织结构对测压峰值及释能的影响
        4.3.4 冲击条件对测压峰值及释能的影响
    4.4 小结
结论
参考文献
附录
攻读学位期间发表论文与研究成果清单
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]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)
[2]Al3Fe价电子结构及其对Al-Fe合金性能的影响[J]. 陈超,刘伟东,王鑫鑫.  有色金属. 2011(01)
[3]2Al/Fe2O3铝热剂的点火温度[J]. 张松林,武斌,秦志桂,张庆明.  含能材料. 2010(02)
[4]复合反应破片对钢靶侵彻的实验研究[J]. 帅俊峰,蒋建伟,王树有,门建兵,谢长友.  含能材料. 2009(06)
[5]多功能含能结构材料研究进展[J]. 张先锋,赵晓宁.  含能材料. 2009(06)
[6]PTFE/Al反应材料制备工艺及性能[J]. 阳世清,徐松林,张彤.  国防科技大学学报. 2008(06)
[7]毁伤增强型破片探索研究[J]. 黄亨建,黄辉,阳世清,杨攀,张彤,习彦,卢校军.  含能材料. 2007(06)
[8]含能反应式破片材料用于舰船反(高)超音速导弹的设想[J]. 徐锦仁,何国宝.  水雷战与舰船防护. 2006(04)
[9]精密旋压药形罩和冷挤压药形罩的对比研究[J]. 罗健,于世英,李忠选,罗利,吴成.  弹箭与制导学报. 2006(01)
[10]粉末药型罩的试验研究[J]. 郭红军,石健,汪长栓,李正来,李森元,姚元文.  测井技术. 2005(S1)

博士论文
[1]能源材料Al/Ni复合物快速放热和g-C3N4光解水性能的理论模拟研究[D]. 巫洪章.上海大学 2013
[2]Fe-Al金属间化合物多孔材料的研究[D]. 高海燕.中南大学 2009

硕士论文
[1]高活性AlMg合金铝热剂的制备与性能研究[D]. 陈伟.南京理工大学 2013
[2]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



本文编号：3111948