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爆炸冲击下氟壳铝释能特性试验研究
1
作者
韩磊
方展翔
+1 位作者
叶腾钶
徐豫新
《北京理工大学学报》
北大核心
2025年第5期444-452,共9页
为研究爆炸冲击下该材料的点火释能特性,开展该材料点火释能特性相关试验研究.首先,基于TG-DSC试验,空气中缓慢加热氟壳铝,分析得到其主要放热过程为氟聚合物外壳破碎后活性纳米铝粉与空气中氧气反应阶段,通过激光点火试验结果与文献分...
为研究爆炸冲击下该材料的点火释能特性,开展该材料点火释能特性相关试验研究.首先,基于TG-DSC试验,空气中缓慢加热氟壳铝,分析得到其主要放热过程为氟聚合物外壳破碎后活性纳米铝粉与空气中氧气反应阶段,通过激光点火试验结果与文献分析得到了常温常压下氟壳铝点火延时为Al/PTFE材料的60.49%,燃速为Al/PTFE的289.71%;然后,压制了Al/PTFE和氟壳铝两种活性材料药块,分别开展雷管、JHL-2炸药对两种材料的爆炸冲击点火试验.试验发现:雷管爆炸冲击下氟壳铝自持反应能力比Al/PTFE更好,氟壳铝反应速率为Al/PTFE的1.38倍;JHL-2炸药爆炸冲击下氟壳铝和Al/PTFE均增加了火球面积,增加量分别为28.17%、31.62%;同时得到爆炸火球面积最大值达到时间氟壳铝较Al/PTFE快31.21%;JHL-2引爆氟壳铝相比雷管引爆JHL-2在距爆心2、3、4 m处自由场超压比冲量皆有提升,最大提升量124.6%,自由场超压比冲量随冲击波传播距离下降速度变缓,衰减速率最大降低12.18%.最后,总结爆炸冲击下氟壳铝整体反应分为3个阶段:炸药爆炸初始阶段氟壳铝部分反应—未反应氟壳铝破碎成颗粒飞散—氟壳铝颗粒脱离爆炸真空域与空气接触点火爆燃完全,氟壳铝释能过程集中在第3阶段.氟壳铝在爆炸冲击下的增能效果主要体现在提升爆炸热毁伤能力与提升爆炸冲击波比冲量并延缓冲击波衰减.
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关键词
活性材料
点火及释能特性
爆炸冲击
毁伤
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职称材料
添加TiB_(2)对石墨烯改性B_(4)C陶瓷基复合材料抗弹性能的影响
被引量：
3
2
作者
叶腾钶
徐豫新
+1 位作者
武岳
任云燕
《兵工学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021年第7期1471-1481,共11页
为支撑新型轻质防弹装甲材料的研发和优化,以添加和未添加增韧相TiB_(2)的两种石墨烯改性碳化硼(B_(4)C)陶瓷复合材料为研究对象,研究其在12.7 mm口径穿甲弹侵彻下的失效机理。利用维氏硬度计、三点弯曲法和单边切口梁法获得两种陶瓷基...
为支撑新型轻质防弹装甲材料的研发和优化,以添加和未添加增韧相TiB_(2)的两种石墨烯改性碳化硼(B_(4)C)陶瓷复合材料为研究对象,研究其在12.7 mm口径穿甲弹侵彻下的失效机理。利用维氏硬度计、三点弯曲法和单边切口梁法获得两种陶瓷基复合材料的维氏硬度、弯曲强度和断裂韧性3个准静态力学性能参数,通过残余穿深试验研究两种复合材料在12.7 mm口径穿甲弹正侵彻下的抗侵彻能力,并采用防护系数进行定量表征。结合铝合金背板和陶瓷碎块的宏观损伤形貌,利用扫描电镜进行微观断口分析,研究陶瓷在弹头侵彻下的失效机理、增韧相TiB_(2)以及石墨烯的强化机制。结果表明:TiB_(2)的加入可以提高石墨烯改性B_(4)C陶瓷的各项性能,相较不含TiB_(2)的石墨烯改性B_(4)C陶瓷,含质量分数14%TiB_(2)改性B_(4)C陶瓷的维氏硬度、弯曲强度和断裂韧性分别提高了19.66%、24.06%和19.70%,在12.7 mm口径穿甲弹弹头750 m/s速度侵彻下的防护性能提高15.11%;对于石墨烯改性B_(4)C陶瓷,TiB_(2)的加入与石墨烯的促进作用使B_(4)C陶瓷变为多种破坏吸能模式,表现出更优异的抗破碎性,是其抗侵彻性能等提高的主要原因。
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关键词
B_(4)C-TiB_(2)复相陶瓷
动态失效
石墨烯
颗粒破碎程度
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职称材料
钢、陶瓷和UHMWPE纤维层合结构抗破片侵彻最佳组合方式
被引量：
6
3
作者
叶腾钶
徐豫新
+2 位作者
杨胜
武岳
陈亚莎
《北京理工大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2018年第8期786-791,共6页
研究钢、陶瓷和UHMWPE纤维3种材料板抗破片侵彻的最佳叠层方式.对同一结构圆柱形破片,采用弹道枪加载方式对钢、陶瓷和纤维为组元材料的5种等面密度复合结构进行等着速度侵彻试验,通过对比复合结构的贯穿情况,掌握组元材料的最佳组合模...
研究钢、陶瓷和UHMWPE纤维3种材料板抗破片侵彻的最佳叠层方式.对同一结构圆柱形破片,采用弹道枪加载方式对钢、陶瓷和纤维为组元材料的5种等面密度复合结构进行等着速度侵彻试验,通过对比复合结构的贯穿情况,掌握组元材料的最佳组合模式为钢/UHMWPE纤维,并以极限面密度吸能为表征参量,进行了钢/UHMWPE纤维层合结构与Q235钢抗破片侵彻性能的对比试验.研究结果表明,钢/UHMWPE纤维层合结构的极限比吸收能是Q235钢板的3.55倍.
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关键词
高速冲击动力学
复合结构
破片
侵彻
超高分子量聚乙烯
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职称材料
题名
爆炸冲击下氟壳铝释能特性试验研究
1
作者
韩磊
方展翔
叶腾钶
徐豫新
机构
北京理工大学机电学院
北京理工大学重庆创新中心
出处
《北京理工大学学报》
北大核心
2025年第5期444-452,共9页
基金
国家重大专项基金资助项目(70902020504)。
文摘
为研究爆炸冲击下该材料的点火释能特性,开展该材料点火释能特性相关试验研究.首先,基于TG-DSC试验,空气中缓慢加热氟壳铝,分析得到其主要放热过程为氟聚合物外壳破碎后活性纳米铝粉与空气中氧气反应阶段,通过激光点火试验结果与文献分析得到了常温常压下氟壳铝点火延时为Al/PTFE材料的60.49%,燃速为Al/PTFE的289.71%;然后,压制了Al/PTFE和氟壳铝两种活性材料药块,分别开展雷管、JHL-2炸药对两种材料的爆炸冲击点火试验.试验发现:雷管爆炸冲击下氟壳铝自持反应能力比Al/PTFE更好,氟壳铝反应速率为Al/PTFE的1.38倍;JHL-2炸药爆炸冲击下氟壳铝和Al/PTFE均增加了火球面积,增加量分别为28.17%、31.62%;同时得到爆炸火球面积最大值达到时间氟壳铝较Al/PTFE快31.21%;JHL-2引爆氟壳铝相比雷管引爆JHL-2在距爆心2、3、4 m处自由场超压比冲量皆有提升,最大提升量124.6%,自由场超压比冲量随冲击波传播距离下降速度变缓,衰减速率最大降低12.18%.最后,总结爆炸冲击下氟壳铝整体反应分为3个阶段:炸药爆炸初始阶段氟壳铝部分反应—未反应氟壳铝破碎成颗粒飞散—氟壳铝颗粒脱离爆炸真空域与空气接触点火爆燃完全,氟壳铝释能过程集中在第3阶段.氟壳铝在爆炸冲击下的增能效果主要体现在提升爆炸热毁伤能力与提升爆炸冲击波比冲量并延缓冲击波衰减.
关键词
活性材料
点火及释能特性
爆炸冲击
毁伤
Keywords
active material
ignition and energy release characteristics
explosive shock
damage
分类号
V211 [航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
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职称材料
题名
添加TiB_(2)对石墨烯改性B_(4)C陶瓷基复合材料抗弹性能的影响
被引量：
3
2
作者
叶腾钶
徐豫新
武岳
任云燕
机构
北京理工大学爆炸科学与技术国家重点实验室
北京理工大学北京理工大学重庆创新中心
中国航发北京航空材料研究院
出处
《兵工学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021年第7期1471-1481,共11页
文摘
为支撑新型轻质防弹装甲材料的研发和优化,以添加和未添加增韧相TiB_(2)的两种石墨烯改性碳化硼(B_(4)C)陶瓷复合材料为研究对象,研究其在12.7 mm口径穿甲弹侵彻下的失效机理。利用维氏硬度计、三点弯曲法和单边切口梁法获得两种陶瓷基复合材料的维氏硬度、弯曲强度和断裂韧性3个准静态力学性能参数,通过残余穿深试验研究两种复合材料在12.7 mm口径穿甲弹正侵彻下的抗侵彻能力,并采用防护系数进行定量表征。结合铝合金背板和陶瓷碎块的宏观损伤形貌,利用扫描电镜进行微观断口分析,研究陶瓷在弹头侵彻下的失效机理、增韧相TiB_(2)以及石墨烯的强化机制。结果表明:TiB_(2)的加入可以提高石墨烯改性B_(4)C陶瓷的各项性能,相较不含TiB_(2)的石墨烯改性B_(4)C陶瓷,含质量分数14%TiB_(2)改性B_(4)C陶瓷的维氏硬度、弯曲强度和断裂韧性分别提高了19.66%、24.06%和19.70%,在12.7 mm口径穿甲弹弹头750 m/s速度侵彻下的防护性能提高15.11%;对于石墨烯改性B_(4)C陶瓷,TiB_(2)的加入与石墨烯的促进作用使B_(4)C陶瓷变为多种破坏吸能模式,表现出更优异的抗破碎性,是其抗侵彻性能等提高的主要原因。
关键词
B_(4)C-TiB_(2)复相陶瓷
动态失效
石墨烯
颗粒破碎程度
Keywords
B_(4)C/TiB_(2)composite ceramic
dynamic failure
graphene
degree of particles fracture
分类号
TJ04 [兵器科学与技术—兵器发射理论与技术]
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职称材料
题名
钢、陶瓷和UHMWPE纤维层合结构抗破片侵彻最佳组合方式
被引量：
6
3
作者
叶腾钶
徐豫新
杨胜
武岳
陈亚莎
机构
北京理工大学爆炸科学与技术国家重点实验室
中国航发北京航空材料研究院
中国人民解放军军事科学院系统工程研究院
出处
《北京理工大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2018年第8期786-791,共6页
基金
国家自然科学基金资助项目(11402027)
文摘
研究钢、陶瓷和UHMWPE纤维3种材料板抗破片侵彻的最佳叠层方式.对同一结构圆柱形破片,采用弹道枪加载方式对钢、陶瓷和纤维为组元材料的5种等面密度复合结构进行等着速度侵彻试验,通过对比复合结构的贯穿情况,掌握组元材料的最佳组合模式为钢/UHMWPE纤维,并以极限面密度吸能为表征参量,进行了钢/UHMWPE纤维层合结构与Q235钢抗破片侵彻性能的对比试验.研究结果表明,钢/UHMWPE纤维层合结构的极限比吸收能是Q235钢板的3.55倍.
关键词
高速冲击动力学
复合结构
破片
侵彻
超高分子量聚乙烯
Keywords
high-speed impact dynamics
composite structure
fragment
penetration
UHM-WPE
分类号
TJ012.4 [兵器科学与技术—兵器发射理论与技术]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
爆炸冲击下氟壳铝释能特性试验研究
韩磊
方展翔
叶腾钶
徐豫新
《北京理工大学学报》
北大核心
2025
0
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
添加TiB_(2)对石墨烯改性B_(4)C陶瓷基复合材料抗弹性能的影响
叶腾钶
徐豫新
武岳
任云燕
《兵工学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021
3
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
钢、陶瓷和UHMWPE纤维层合结构抗破片侵彻最佳组合方式
叶腾钶
徐豫新
杨胜
武岳
陈亚莎
《北京理工大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2018
6
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职称材料
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