HfZrTiTaNb系高熵合金的冲击反应释能定量确定

作为一种新型含能材料,高熵合金在高速冲击过程中会释放大量能量,具有重要的应用价值。采用二级轻气炮系统加载真空环境下的HfZrTiTaNb系高熵合金弹丸,对轴承钢进行了冲击实验,测量了闪光辐射温度、气体超压、火焰传播速度和容器壁温升等响应参数的演化过程,分析了高熵合金弹丸撞击靶板过程中的能量流向,定量计算了高熵合金在密闭容器内冲击反应的混合气体焓、闪光辐射能、容器壁的吸收能、喷出气体焓以及撞击靶板产生的变形能,得到了不同元素及其含量对高熵合金释能量的影响。结果表明,高熵合金弹丸冲击反应释放的能量主要被准密闭容器壁吸收。随着Cu或Al含量的增加,HfZrTiTaNb系高熵合金的单位质量释能量增加。在相近的撞击速度下,含Cu高熵合金的单位质量释能量比含Al高熵合金大。