Use of Intermetallic Alloys as Reactive Materials for Warhead Applications

With this communication we want to suggest the system ZrW2,a high-density and very hard intermetallic compound that reacts/burns highly exothermic with air at high temperature.This intermetallic phase should provide a very suitable reactive material for warhead applications.

Al-Ni活性金属材料力学性能及其释能行为研究

为提高Al-Ni活性金属材料作为战斗部的冲击反应毁伤效能,开展Al-Ni活性金属材料的准静态和动态压缩试验,分析不同Ni含量和显微组织对活性金属材料准静态和动态力学性能的影响,同时研究Al-Ni活性金属材料冲击释能行为。结果表明:Ni含量对活性金属材料准静态压缩强度影响较小,但对动态压缩强度影响较大,显微组织对两者皆有较大影响;动态压缩时,显微组织发生取向性变化,断裂机制为沿Al基体断裂,团聚态Ni相在高应变率载荷下发生溃散引发断裂;增加Ni含量有利于提高Al-Ni活性金属材料的冲击反应活性。

N-Co/C@CF阴极材料制备及在电芬顿脱色中的应用

文章采用混合热解法合成了金属有机骨架(MOFs)衍生的N掺杂多孔碳阴极材料N-Co/C,利用SEM、FT-IR、XPS等表征技术及电化学表征手段探究了碳材料的几何形貌、物化性质及电化学性能,构建了N-Co/C@CF为阴极的电芬顿体系,用以降解活性红195染料废水。根据实验结果,N掺杂碳材料为无定形结构,比表面积大,且材料中产生了有利于两电子氧还原反应的石墨型氮和吡啶型氮。N掺杂后,N-Co/C@CF电极材料导电性能、对氧气的吸附能力及还原能力均明显提高,以600℃下煅烧所得N-Co/C-600@CF电极材料性能最佳。采用N-Co/C-600@CF为阴极降解活性红195,在电压3 V、Fe^(2+)浓度20 mg/L,pH=3及O_(2)流量为60 mL/min下,90 min染料脱色率达到99.66%,COD去除率可达72.87%。电极循环使用6次,脱色率仍可达到93.54%,表明电极具有良好的稳定性。

球形含能结构材料弹体超高速撞击多层薄钢靶的毁伤特性

为研究含能结构材料对多层薄钢靶的超高速毁伤特性,利用二级轻气炮开展了PTFE/Al基和Al基全金属两种含能结构材料超高速撞击多层钢靶的典型毁伤模式研究,得到了材料类型和侵彻速度对毁伤效应的影响。研究结果表明,相比于惰性金属材料,两种含能结构材料对多层薄钢靶均具有明显的靶后横向毁伤增强效应,能够对第二层靶板产生大破孔的毁伤效果,破孔孔径可达弹径的4倍以上。基于AUTODYN数值仿真软件开展了含能结构材料参数有效性验证和含能弹体不同侵彻速度下毁伤效果的数值仿真,结果显示J-C强度模型联合Lee-Tarver三项式点火反应模型和J-C强度模型联合Shock状态方程分别能够较好地描述PTFE/Al基和Al基全金属含能结构材料对多层薄钢靶的破孔毁伤特性。此外,材料释能机制的差异使得提高侵彻速度对提升PTFE/Al基含能结构材料的毁伤效果的作用有限,但能够明显提升Al基全金属含能结构材料对多层钢靶板的毁伤效果。

制备工艺对AgCuO电接触材料组织和电寿命的影响

研究了用2种方法制备的AgCuO材料的组织形貌,发现在反应合成法制备的AgCuO材料中,生成的CuO颗粒较细小,并沿着Ag颗粒的边界分布;而粉末冶金法获得的AgCuO材料发生CuO颗粒的团状聚集,且孔隙较多。通过对接触电寿命的测试,结果表明反应合成法得到的AgCuO材料的电寿命是粉末冶金法制备的2倍。

反应合成AgSnO_2电接触材料的电弧侵蚀特性研究

抗电弧侵蚀性能是衡量电接触材料好坏的一个重要指标。本文对采用反应合成技术制备的AgSnO2电接触材料进行电接触试验,并通过扫描电镜观察材料在电弧侵蚀后的形貌,对AgSnO2(10)材料在直流、阻性负载条件下的电弧侵蚀特征进行研究。结果表明,反应合成法制备的AgSnO2(10)电接触材料在电流≤20A条件下,材料由阴极向阳极转移;电流>20A条件下,材料的转移方向反转。归纳出电弧侵蚀后的AgSnO2(10)的表面形貌特征。

反应合成法制备银氧化铜电触头材料的组织和性能

采用反应合成(RS)新工艺制备银氧化铜(AgCuO)电触头材料。研究了该材料的显微组织、物理及机械性能。结果表明,采用本工艺制备的材料的组织呈类纤维状分布,材料密度为9.79g/cm3、电阻率为2.18μΩ·cm,并且有良好的机械性能。

金属纳米粒子氧化机理研究进展

在空气中金属纳米粒子表面极易氧化而丧失活性,有必要对金属纳米粒子的氧化机理进行深入的研究。从金属纳米粒子氧化行为、氧化膜生长动力学和分子动力学模拟3个方面综述了金属纳米粒子的氧化机理的研究现状,指出了今后研究的方向。

功能电极烧蚀加工典型难加工材料实验研究

为研究功能电极电火花诱导烧蚀加工对难加工材料的适用性和影响因素,选取镍基高温合金GH4169、淬火模具钢Cr12、钛合金TC4、钛铝合金TAC-2四种典型难加工材料进行常规电火花加工(Electric discharge machining,EDM)和功能电极烧蚀加工对比实验。结果表明:烧蚀加工对难加工材料有广泛的适用性,其加工效率分别为相同条件下常规电火花加工的37.3倍、13.5倍、58.7倍和13.7倍。研究发现:随着金属活泼性的提高,燃烧消耗和燃烧热的熔化作用增强,烧蚀作用增大;烧蚀加工表面的氧化层特性对烧蚀加工效率的提高有决定性作用;内喷液加工反镀现象的减小、烧蚀加工效率的提高量、氧化层的特性等因素决定着电极的相对损耗。

多功能含能结构材料研究进展

多功能含能结构材料是化学能和动能综合利用的用于提高战斗部毁伤效能的新型功能材料。本研究着重介绍了多功能含能结构材料及其应用的国内外研究现状。对多功能含能结构材料作用特性的实验测试方法、作用机理和理论模型进行了简要的评述;阐述了冲击诱发化学反应(shock induced chemical reactions,SICR)方法理论基础和数值仿真方法,并对多功能含能材料的应用现状和前景进行了展望,并给出了近期开展工作的建议。

高活性纳米金属铝的研究进展

综述了高活性金属粉，特别是高活性纳米铝粉的研究进展。详述了纳米铝粉的粒径对其熔点、表面氧化层厚度、氧化起始温度以及纳米铝粉的点火燃烧特性的影响，分析了高活性纳米金属铝目前存在的问题，指出了今后高活性纳米金属铝的研究方向。

大塑性变形对Ag/SnO_2材料显微组织与性能的影响

对两种制备工艺制备的SnO2质量分数为5%的Ag/SnO2复合材料进行了不同应变程度的挤压,研究了组织形貌,发现对于反应合成制备的Ag/SnO2材料经过较大真实应变挤压后纤维状组织消失,SnO2颗粒更加弥散。比较了两种方法制备的Ag/SnO2材料的电导率、抗拉强度及延伸率,及质量分数对其的性能的影响。发现经过较大的真实应变挤压,3种性能都得到了很好改善。

镁/铝合金水反应金属燃料推进剂的燃烧性能

通过高能球磨工艺制备了高活性球磨镁/铝合金粉,并制备了两组镁/铝基水反应金属燃料推进剂,用固体推进剂燃速测试系统测定了其燃速。采用氧弹量热仪测定了推进剂的爆热值,并收集推进剂的一次燃烧固相产物,将其放置于水蒸汽高温管式炉中模拟二次燃烧。采用SEM、XRD及化学分析方法表征了水反应金属燃料的一、二次燃烧固相产物。结果表明,高活性球磨镁/铝合金水反应金属燃料推进剂具有更高的燃速和爆热值;二次燃烧产物剩余铝含量更低,二次燃烧产物反应更彻底;高活性球磨镁/铝合金能够改善其水反应金属燃料推进剂的一次燃烧效果,可提高其在二次燃烧中铝的燃烧效率。

柠檬酸络合法制备La_(1-x)Zn_xMnO_3的研究

采用柠檬酸络合法制备了La1-xZnxMnO3(x为0,0.02,0.04,0.06和0.08)复合化合物,并利用XRD,TEM和紫外–可见分光光度分析等手段对其进行了表征。通过其对活性艳红X—3B的降解情况,研究其光催化活性。结果表明:所合成复合化合物为钙钛矿型结构,平均粒径为30nm。在A位掺杂Zn2+后,使LaMnO3对染料的降解率显著提高,其中La0.94Zn0.06MnO3对染料的降解率达到89.46%。

N^+注入ZnO薄膜表面性质的变化

用直流反应磁控溅射法制备ZnO薄膜,将N+注入ZnO薄膜经快速热退火(RTA)后,通过XRD,AFM,UV-VIS-NIR分光光度计等比较了N+注入后ZnO薄膜的电阻率、导电类型、表面形貌和可见光透过率等的变化。经不同条件处理后的ZnO薄膜均具有相同的择优取向(002)。经RTA后颗粒普遍增大;N+注入后经RTA颗粒增大明显,最大有1μm。N+注入后,使ZnO膜的导电类型由原来的n型转变为弱p型。

快速热退火前后ZnO及ZnO/Al薄膜性质的研究

鉴于直流反应溅射制ZAO膜对反应条件敏感,研究发现,经快速热退火(RTA)处理能放宽对反应条件的要求.实验中ZnO及 ZnO/Al薄膜用直流反应磁控溅射法制备.选用金属Zn及金属合金Zn/Al靶.经快速热退火(RTA)后,通过XRD,UV-VIS-NIR分光光度计、四探针测方电阻等,研究了经不同温度RTA后ZnO及ZnO/Al薄膜的结晶状况、方电阻、电阻率、可见光透过率等的变化.对传统热退火和RTA进行了比较:经RTA 600℃后电阻率减小5～9个数量级,达1×10-3Ω·cm.

金属铋对铝基水反应材料水解性能的影响（英文）

采用高能球磨法制备了Al-Bi复合材料,研究了铋含量对水反应材料转化速率的影响,及铝/水质量比和起始反应水温对铝基水反应活性材料的水解反应性能的影响。结果表明,铋质量分数由0增加至10%,复合材料的氢气转化率由5.4%先提高至71.2%后降低至62.4%,其中铋的最佳质量分数为5%。随着铝/水质量比从1∶40变化至1∶100,对复合材料转化率的影响较小,但对反应速率影响明显,其中铝/水质量比为1∶60时产氢速率最高,达到114mL/(min·g)。复合材料的产氢速率和氢气转化效率随着海水起始温度的增加而增加,海水起始温度由20℃提高到80℃,氢气转化效率提高了29.8%。

溅射及RTA处理对ITO薄膜特性的影响

采用RF-磁控溅射生长铟锡氧化物薄膜(ITO),研究了生长条件、快速热退火(RTA)温度对薄膜的晶化情况、透过率、电导率以及表面形貌的影响．结果表明:改变In_(2-x)^(3+)(Sn_x^(4+)·e)O_3制备过程中的氧含量使Sn^(4+)·e对电子束缚能力发生变化,过高的氧分压使费米能级E_F降低,功函数W_s增大,氧气流量为2 ml/min、退火温度为450℃时薄膜电阻率最低为2．5×10^(-4)Ω·cm,透过率达88%以上．

低温生长Zn_(1-x)Co_xO(x=0．33)薄膜的微结构和磁性

用电子束反应蒸镀法在低温生长了Zn1-xCoxO薄膜．Co含量x高达0．33的Zn1-xCoxO薄膜仍具有类ZnO的纤锌矿结构,没有杂质相,Co的化合价为+2．场冷和零场冷M-T及M-H曲线表明,Zn1-xCoxO(x=0．33)薄膜在低温下具有铁磁性;随着温度的升高,其剩磁和矫顽力均逐渐下降,在65 K以上趋于零,显示出超顺磁性．Zn1-xCoxO薄膜的低温铁磁性起源于Co2+离子之间的双交换相互作用及载流子诱导的sp-d交换耦合作用,而从低温(<65 K)铁磁态到高温(>65 K)超顺磁态的转变可归因于薄膜的纳米晶小尺寸效应．

衬底温度对反应磁控溅射制备AlN压电薄膜的影响

采用反应磁控溅射法在Si(111)衬底上沉积了AlN薄膜。XRD分析表明,在5种温度下,AlN均以(100)面取向,衬底温度的提高有利于薄膜结晶性的改善,在600℃以上时AlN中Al—N0键断裂,仅出现(100)衍射峰。AFM分析显示,在600℃时平均晶粒尺寸90nm,Z轴最高突起仅为23nm。