冲击波处理45钢的微结构研究

利用二级轻气炮驱动弹丸的高速碰撞,向45钢材料试件中传入冲击波。利用显微硬度计、扫描电镜与透射电镜,观察冲击波处理后45钢的显微硬度和细微观组织结构。观察分析结果表明,冲击波引起了45钢中珠光体内片状渗碳体的孪晶,并在铁素体内造成高密度的位错与位错胞。在铁素体中,除α相外,还观察到另外一个相,这个相有待进一步辨别。

爆轰产物驱动飞片运动数值模拟研究

利用数值模拟方法,研究了主装药与飞片之间的空气隙厚度变化对飞片中载荷幅度和载荷上升时间、飞片速度和飞片变形量的影响。数值模拟与验证实验结果吻合得较好。结果表明,带空气隙的化爆加载装置可以在飞片中获得较小的载荷幅度和较长的载荷上升时间,并且可以降低飞片击靶速度,从而实现较低的冲击压力,但飞片变形量随着空气隙厚度增大而增大。

冲击波作用下多组分粉体的细化与均化研究

研究了冲击波作用下Al C、Al Si和Si C三种粉体的细化与均化情况。结果表明 ,冲击波对微米级粉体有明显的细化和均化作用 ,各组分的细化程度与其晶体结构和力学特性有关 ,其中 ,冲击波作用后的Si C粉体粒度达到 30 0nm以下。

液体炸药滑移内爆加载下钢管的变形与层裂破坏研究

用液体炸药滑移内爆加载方式,研究了不同炸药厚度和外壳条件下20钢圆管的内聚变形和破坏特征。实验中,钢管发生了较大径向应变,应变值大致随炸药厚度的增加而线性增大。在炸药厚度不低于3mm时钢管变形均匀,轴对称较好;药厚小于3mm时其变形不再是基本轴对称收缩,管子表面出现扭转褶皱。各种装药厚度下,均未观察到预期的层裂破坏。对未层裂的原因进行了初步分析。

冲击波极端条件下玻璃的细观结构破坏

研究了冲击波极端条件下玻璃介质的细观结构破坏问题，指出在低于Ｈｕｇｏｎｉｏｔ弹性极限的应力区内，按照细观结构损伤程度的不同，在受压玻璃介质中可以划分出两个区域，即压缩区和破坏区。以Ｋ９和ＺＦ１玻璃为例，通过双层结构样品实验，确认了玻璃样品的表面效应（即表面原生微裂纹的扩展）是破坏区形成的第一位原因。其次，基于对破坏区内细观结构损伤和破坏特性的分析，进一步提出：由于玻璃内部散布的不均匀相与其基体介质之间的压缩率不同，冲击波压缩造成了众多的局域变形点，当表面裂纹扩展到不均匀相与基体的边界处，会出现裂纹扩展路径拐折或分叉，造成介质的分割甚至粉碎，这是破坏区生成的第二位原因。

钢圆管在内爆加载下的层裂特性研究

利用完整回收技术,获得了20钢圆管在不同固体装药厚度、装药类型以及外壳条件的滑移内爆加载下形变和层裂的特征和规律,得到了钢圆管层裂的相对临界装药厚度等初步结果,分析了装药类型、装药厚度、外壳对钢圆管层裂的影响。

利用冲击波技术制备TiO_2纳米晶

以钛酸丁脂为原料,将溶胶-凝胶法与冲击波加载手段结合能制备出粒度均匀、晶粒小于50 nm 的纳米TiO2.冲击波作用的瞬时性能有效地抑制晶粒的生长.冲击压力对粉体的晶粒度有一定影响,冲击压力增大将导致冲击温度升高,过高的冲击温度会造成晶粒长大.为了获得尺寸细小的纳米晶粒粉体,应在保证凝胶分解的前提下,降低冲击压力.

冲击波加载技术及其在材料研究中的应用

介绍了常用的冲击波加载技术及其在材料研究中应用的现状,并对其进一步发展进行了探讨.

内聚爆轰加载下金属圆管的自由面速度测量初探

利用不等长"刺猬"状电探针布局方法,对滑移内爆加载下金属圆管的自由面(内表面)速度历程作了探索性测量,获得了不同装药厚度下自由面粒子速度v随空间半径R的变化关系,并对结果进行了简单讨论。数据分析初步显示了装药厚度对钢管自由面粒子速度的影响;针对40mm厚硝基甲烷装药条件下实验所得的初始自由面速度v0比基于CJ理论的理论值高,用"爆压增长现象"进行了初步解释。上述工作为进一步开展内爆驱动轴对称结构运动的定量测量奠定了基础。

有机玻璃中条形药包爆炸破碎区发展过程的高速摄影研究

采用高速摄影方法，对有机玻璃中条形装药爆炸破碎区的发展过程进行了研究。结果表明，爆炸后形成的破碎区大致可分为柱部和端部两部分，其发展特征是，由条形装药柱中部向两端过渡的破坏区扩展速度逐渐减慢。

准球面冲击波高压回收装置的研究

研究了以硝基甲烷液体炸药作为冲击波发生源的准球面汇聚冲击波超高压回收装置。在该装置上 ,利用冲击波由金属球体表面向中心汇聚形成的高压 ,对样品进行了冲击处理 ;分析了回收的金属球体内、外破坏情况及金相组织变化。结果表明 :该装置产生的球面冲击波对称性较好 ,样品回收可靠性较高 ;金属球体中心附近压力超过 2 0 7GPa ;

吉林陨石(H5)的冲击压缩线及其意义

在二级轻气炮动高压装置上运用电探针技术测量了具有H群球粒陨石典型代表性的吉林陨石冲击压缩线。当冲击压力>～70GPa时,吉林陨石发生相变,其高压相零压密度为4.425g/cm^3,硅酸盐部分高压相零压密度为4.068g/cm^3。吉林陨石冲击压缩性质的研究结果与地球形成的星子堆积模型(IAB铁陨石+H群球粒陨石)一致。此外,根据陨石或其类似物的冲击压缩线,用阻抗匹配原理计算了主要类型陨石中重要冲击特征形成的最小碰撞速度,揭示了陨石冲击效应形成的动力学条件与空间环境。

用冲击波合成法制备纳米铁酸镍粉体

用冲击波处理用共沉淀法制备的氧化铁和氧化镍混合物，合成了铁酸镍，用XRD；TEM及电子衍射法对合成产物进行了表征合成产物基本为具有较高的磁化强度的纳米级铁酸镍，主要原因可能是纳米前体有较高的的反应活性。

普通球粒陨石的冲击变质与冲击角砾岩化──特征、形成的动力学条件与地质背景

陨石母体间的高速碰撞会在陨石体中产生大量的冲击效应，它主要包括冲击变质和冲击角砾岩化。冲击变质基本上是在相对封闭的条件下发生的，而冲击角砾岩化是在开放体系中进行的，它包含了物质与能量的交换。冲击变质与冲击角砾岩化是普通球粒陨石冲击作用的两个重要效应。一般来说，冲击角砾岩含有受冲击变质的角砾或岩屑。本文比较全面地阐述了冲击作用对普通球拉陨石的岩石学特征及物理与化学特性（矿物结构、热释光和稀有气体等）的影响，计算了主要陨石类型中特征冲击结构形成的最小碰撞速度，描述了不同规模球拉陨石母体之间的碰撞情形以及冲击变质与冲击用麻岩化形成的地质背景。

纳米银块体材料的制备及其结构表征

采用超高压冲击波将纳米银粉固结为具有纳米结构的致密块体材料。采用X射线衍射和透射电子显微镜研究了试样的显微结构。不同冲击波压力 (2 .98～ 6 .6 5GPa)下压制的试样的晶粒尺寸在 5 0～ 12 0nm之间。试样中除了纳米颗粒界面熔化并互相联接形成的纳米晶粒外 ,还出现 { 111}孪晶结构 ,而每一片孪晶又由许多小的纳米晶粒组成。孪晶和位错运动是纳米银在超高压冲压波作用下形变的两个重要特征。

有机玻璃中条形药包爆炸质点速度的测量

采用电磁质点速度计测量方法，测量有机玻璃中条形装药爆炸不同位置处的质点速度，并对测试数据进行回归分析，获得了条形药包爆炸速度场和能量密度衰减规律和分布，分析了条形药包爆炸速度场和能量密度场的特性．

微球形碳原子团簇的动高压合成

本文简要报导了采用二级轻气炮产生的动态超高压来合成微球形碳原子团簇的理论分析与初步实验结果。

轻气炮高温靶快速加热及测试系统的研制

利用高频加热的工作原理及计算机实时数据采集技术 ,在轻气炮靶室内建立了一套对靶体实现快速加热及温度实时监测的系统。解决了在低真空条件下进行冲击压缩实验所遇到的技术问题。当加载幅度约 8GPa的恒定载荷时 ,得到初始温度约 1 0 0 0K的多种材料的动态响应特性 (包括层裂强度 ,Hugoniot弹性极限 ,卸载声速等 )。实验表明 ,该系统的各项技术指标均达到了设计的要求。

材料动态断裂碎片特性的理论描述

考虑裂纹间相互卸载作用，引入最小尺寸碎片概念。同时，假设断裂成核点随机分布于样品中，依据统计原理导出了一组完备的方程组，由此从理论上给出了碎片的数目及其大小分布关系式。与金属圆柱形壳体和圆环的膨胀破坏实验结果比较表明，该方程组对实验结果具有很好的预测能力。

多次冲击石墨合成聚晶金刚石的实验研究

利用高能炸药爆轰产物驱动金属飞片,碰撞“硬”回收包套以输入平面冲击波,在24—37GPa的压力范围内,对纯石墨进行一至四次的冲击压缩实验,合成出了纯度很高、形貌良好的立方型聚晶金刚石,随着冲击次数的增加,金刚石的转化率和粒度有增大的趋势。但是,当金刚石粒度较大时(约100μm以上),如果冲击温度较低(约1000K以下)。同时冲击压力又较高(约20GPa以上),金刚石颗粒就容易被冲击波破碎。