烧结工艺对Ni/Al/W含能反应材料性能的影响 被引量：5

1

作者 张会华 梁栋 +6 位作者 刘桂涛 朱曦光 王志威 陈敏 刘凯 葛文艳 李德林 《兵器材料科学与工程》 CAS CSCD 北大核心 2017年第2期114-117,共4页

采用粉末冶金工艺制备Ni/Al/W含能反应材料,对比研究550℃烧结温度下烧结时间对Ni/Al/W含能反应材料密度、抗压强度以及显微组织的影响,并通过烧结样品DSC曲线计算得到不同烧结时间Ni/Al/W材料的反应放热量,分析烧结样品的反应放热特征... 采用粉末冶金工艺制备Ni/Al/W含能反应材料,对比研究550℃烧结温度下烧结时间对Ni/Al/W含能反应材料密度、抗压强度以及显微组织的影响,并通过烧结样品DSC曲线计算得到不同烧结时间Ni/Al/W材料的反应放热量,分析烧结样品的反应放热特征。研究表明,烧结温度为550℃、烧结时间为1~3 h时,Ni/Al/W材料的密度先降低后升高,抗压强度先升高后降低,反应放热量不断减小;烧结时间为2 h时,Ni/Al/W含能反应材料具有相对较高的密度、强度和反应放热量,密度达到9.8 g/cm3,准静态压缩强度为1 150 MPa,反应放热量为121.2 J/g。 展开更多

关键词 烧结工艺 ni/al/w含能反应材料 组织性能 反应放热量

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Ni/Al反应材料聚能粒子流释能特性研究

2

作者 张晋红 薛瑞峰 +1 位作者 刘迎彬 张艺潇 《兵器材料科学与工程》 北大核心 2025年第1期1-6,共6页

为研究Ni/Al反应材料聚能粒子流在不同位置的能量释放规律,采用冷压成型技术制备了3种镍铝摩尔比分别为2∶1、1∶1和1∶2反应材料药型罩,用连续密封罐超压测试系统对Ni/Al反应材料聚能粒子流在密封罐内对间隔靶的毁伤及超压进行测试,进... 为研究Ni/Al反应材料聚能粒子流在不同位置的能量释放规律,采用冷压成型技术制备了3种镍铝摩尔比分别为2∶1、1∶1和1∶2反应材料药型罩,用连续密封罐超压测试系统对Ni/Al反应材料聚能粒子流在密封罐内对间隔靶的毁伤及超压进行测试,进而对其释能行为进行探究。结果表明:随着Al含量的增加,聚能粒子流对间隔靶板的毁伤效应先减小后增大;前密封罐中,镍铝摩尔比为1∶1时的聚能粒子流释能最多,化学反应效率最高,为57.4%;后密封罐中,镍铝摩尔比为2∶1时的释能最多,且总释能最多,为23.12 kJ。 展开更多

关键词 ni/al 反应材料 药型罩 能量释放

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高Al含量PTFE基材料爆炸冲击压缩特性及反应行为 被引量：9

3

作者 王在成 李姝妍 +2 位作者 姜春兰 蔡尚晔 陈百权 《北京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第4期356-363,共8页

针对PTFE/Al含能材料在战斗部中的应用需求,研究其在爆炸冲击加载下的压缩特性及反应行为.利用炸药透镜产生平面波加载含能材料的方法,通过锰铜压阻传感器测量被加载的PTFE/Al(质量分数50%,50%)含能材料内的不同位置处压力时间关系.根... 针对PTFE/Al含能材料在战斗部中的应用需求,研究其在爆炸冲击加载下的压缩特性及反应行为.利用炸药透镜产生平面波加载含能材料的方法,通过锰铜压阻传感器测量被加载的PTFE/Al(质量分数50%,50%)含能材料内的不同位置处压力时间关系.根据测量数据,得到材料Hugoniot曲线、Murnagham等熵方程与Grüneisen状态方程.结果表明,PTFE/Al含能材料的冲击反应有延迟现象,反应延迟时间在1.0~2.6μs之间,爆炸冲击载荷引发材料反应的最小压力在11.93~17.98 GPa之间. 展开更多

关键词 PTFE/al含能材料 炸药冲击波 状态方程 冲击反应

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Al/Ni粉末复合材料冲击反应细观机制 被引量：2

4

作者 熊玮 张先锋 +2 位作者 陈海华 刘闯 谈梦婷 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第8期1823-1834,共12页

为阐明含能结构材料冲击反应机理,开展以Al/Ni粉末复合材料为代表的含能结构材料冲击反应细观模拟研究。基于Al/Ni粉末复合材料的扫描电镜照片建立细观有限元模型,并结合Mie-Grüneisen状态方程描述Al/Ni粉末复合材料冲击压缩行为... 为阐明含能结构材料冲击反应机理,开展以Al/Ni粉末复合材料为代表的含能结构材料冲击反应细观模拟研究。基于Al/Ni粉末复合材料的扫描电镜照片建立细观有限元模型,并结合Mie-Grüneisen状态方程描述Al/Ni粉末复合材料冲击压缩行为。在此基础上,基于反应扩散模型建立考虑多组分固相反应的Al/Ni粉末复合材料冲击反应细观模型,分析细观尺度上物质输运过程、冲击反应演化规律及冲击波传播特性。研究结果表明:Al/Ni粉末复合材料在冲击压缩速度(即粒子速度)为400 m/s时仅发生了微弱的化学反应,且化学反应程度随着冲击压缩速度的增大的加剧;化学反应最初发生于Al-Ni界面处,然后垂直于界面发展;冲击反应将引起材料冲击温度和压力的增高,同时对冲击波的传播起到强化作用。 展开更多

关键词 含能结构材料 al/ni粉末复合材料 冲击反应 细观机制 力-热-化学耦合

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钨含量对氟聚物基含能材料放热反应与燃烧性能的影响

5

作者 王明智 刘金旭 +3 位作者 贺川 庄治华 方澳翔 李树奎 《火炸药学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期461-467,I0005,共8页

为了探索钨对氟聚物基含能材料放热反应与燃烧性能的影响,采用双重球磨混料工艺制备了不同钨含量的氟聚物基含能材料,借助SEM和XRD表征了含能材料燃烧反应前后的微观结构;用氧弹量热仪和同步热分析仪(TG-DSC)分析了含能材料放热反应的... 为了探索钨对氟聚物基含能材料放热反应与燃烧性能的影响,采用双重球磨混料工艺制备了不同钨含量的氟聚物基含能材料,借助SEM和XRD表征了含能材料燃烧反应前后的微观结构;用氧弹量热仪和同步热分析仪(TG-DSC)分析了含能材料放热反应的释能密度和反应机理,并利用高速热成像相机对含能材料的燃烧特性进行评价。结果表明,随着钨质量分数由0增至30%,氟聚物基含能材料的放热反应释能密度由3690 J/g降至2695 J/g,燃烧速率从40.5 mm/s降至19.6 mm/s;不加钨时,含能材料燃烧火焰的温度最低;随着钨含量增加,火焰温度先显著升高然后缓慢降低;这是由于钨的加入减缓了Al与PTFE放热反应的热量传递,推迟了Al与Fe_(2)O_(3)的放热反应进程。加入钨后生成W_(2)C的反应造成了更多放热反应累积叠加,使氟聚物基含能材料产生更剧烈的燃烧反应过程和更高的火焰温度。 展开更多

关键词 物理化学 钨 氟聚物 含能材料 al粉 PTFE 放热反应 燃烧性能

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Al/Ni纳米复合含能材料的制备及其激光点火性能研究 被引量：5

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作者 金晓云 胡艳 +1 位作者 沈瑞琪 叶迎华 《爆破器材》 CAS 北大核心 2012年第3期12-15,共4页

利用模板法在硅基上制备了一种新型的Al/Ni纳米复合含能材料,利用场发射扫描电镜(FESEM)和X射线能谱衍射(EDS)分别对其进行了形貌表征和元素分析,采用差示扫描量热法(DSC)对该材料的热反应性能进行了检测,并通过脉冲激光对复合材料的激... 利用模板法在硅基上制备了一种新型的Al/Ni纳米复合含能材料,利用场发射扫描电镜(FESEM)和X射线能谱衍射(EDS)分别对其进行了形貌表征和元素分析,采用差示扫描量热法(DSC)对该材料的热反应性能进行了检测,并通过脉冲激光对复合材料的激光点火性能进行了初步研究。结果表明:该复合材料具有嵌入式的纳米结构,该结构大大增加了反应物的接触面积,而且表现出较高的热反应活性;激光点火后,存在着较长时间的火花抛洒,对实际起爆过程十分有利,该纳米复合含能材料50%发火的激光能量约为36.28 mJ(能量密度为46.22mJ/mm2)。 展开更多

关键词 al/ni 纳米复合含能材料 表征 热反应性 激光点火 50%发火

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原料粒径对Ni/Al含能结构材料压缩性能及能量释放特性的影响 被引量：2

7

作者 丁青云 马丹 +2 位作者 赵洪宝 马超群 骆心怡 《机械工程材料》 CAS CSCD 北大核心 2022年第1期7-13,共7页

分别将粒径5μm镍粉与45~75μm铝粉(1^(#))、0.2μm镍粉与45~75μm铝粉(2^(#))、0.2μm镍粉与0.5μm铝粉(3^(#))按物质的量比为1:1混合,通过真空热压制备Ni/Al含能结构材料试样,研究了粉末粒径对试样压缩性能和能量释放特性的影响。结... 分别将粒径5μm镍粉与45~75μm铝粉(1^(#))、0.2μm镍粉与45~75μm铝粉(2^(#))、0.2μm镍粉与0.5μm铝粉(3^(#))按物质的量比为1:1混合,通过真空热压制备Ni/Al含能结构材料试样,研究了粉末粒径对试样压缩性能和能量释放特性的影响。结果表明:3种试样在镍/铝界面处均生成了一层Al_(3)Ni扩散层;1^(#)试样中镍颗粒均匀分布在连续的铝基体中,压缩性能较好;2^(#)试样中镍颗粒发生团聚,相对密度最小,抗压强度最低;3^(#)试样中镍相为连续基体,致密性最好,抗压强度最高,但生成的Al_(3)Ni最多;随着粉末粒径减小,3种试样放热反应能量密度均提高,最高达1147.8 J·g^(-1),反应活化能降低,能量释放效率提高,3^(#)试样的能量释放特性最佳。 展开更多

关键词 ni/al含能结构材料 粉末粒径 压缩性能 能量释放特性 反应活化能

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Al/Ni多层膜中反应波传播速度的理论研究 被引量：7

8

作者 王亮 何碧 +2 位作者 蒋小华 付秋菠 王丽玲 《含能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第2期233-235,共3页

为了研究Al/Ni反应多层膜在微纳米点火器件中的应用,采用扩展Mann模型,计算了反应多层膜中反应波的传播速度。定义单层厚度比为δ(2b-1)δ,将现有模型扩展至可计算任意多层膜中反应波的传播速度;计算了Al/Ni多层膜中反应波的传播速度,... 为了研究Al/Ni反应多层膜在微纳米点火器件中的应用,采用扩展Mann模型,计算了反应多层膜中反应波的传播速度。定义单层厚度比为δ(2b-1)δ,将现有模型扩展至可计算任意多层膜中反应波的传播速度;计算了Al/Ni多层膜中反应波的传播速度,与试验结果吻合较好,验证了扩展模型。计算结果表明存在一个临界厚度δcr。当对层厚度δbi<δcr时,速度与δbi成正比;当δbi>δcr时,速度与δbi成反比。 展开更多

关键词 复合材料 纳米反应多层膜 自持传播 数学模型 al/ni

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冷轧成型Al/Ni多层复合材料力学行为与冲击释能特性研究 被引量：9

9

作者 熊玮 张先锋 +3 位作者 陈亚旭 丁力 包阔 陈海华 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第5期128-136,共9页

基于冷轧成型工艺,采用不同的轧制道次制备Al/Ni多层复合材料。开展了Al/Ni多层复合材料准静态压缩和准密闭二次撞击反应实验,对它的力学性能和冲击释能特性进行测试。同时,通过扫描电镜得到了材料的细观结构特性,分析了Al/Ni多层复合... 基于冷轧成型工艺,采用不同的轧制道次制备Al/Ni多层复合材料。开展了Al/Ni多层复合材料准静态压缩和准密闭二次撞击反应实验,对它的力学性能和冲击释能特性进行测试。同时,通过扫描电镜得到了材料的细观结构特性,分析了Al/Ni多层复合材料细观特性对宏观力/化学行为的影响机制。结果表明,基于冷轧技术制备的Al/Ni多层复合材料比粉末压制而成的Al/Ni复合材料塑性更强,材料的抗压强度总体随冷轧次数的增加呈上升趋势。另外,冷轧3～5道次的Al/Ni多层复合材料的准密闭二次撞击反应实验表明,材料在相同的撞击速度(800～1 500 m/s)下释放的化学能随着轧制道次的增加而逐渐降低。 展开更多

关键词 多层复合材料 al/ni 材料 冲击诱发化学反应

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Al/Ni包覆AP复合燃料的制备及其热反应性能 被引量：2

10

作者 杨素兰 聂洪奇 严启龙 《含能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第7期648-658,共11页

为了解决Al粉点火困难、燃烧团聚的问题,进行了铝粉合金化与氧化剂包覆改性研究。利用声共振混合技术制备了AP@Al/Ni复合燃料,采用氧弹量热仪测试不同高氯酸铵(AP)含量下复合燃料的反应热;采用扫描电镜分析了优选复合燃料的形貌特征;通... 为了解决Al粉点火困难、燃烧团聚的问题,进行了铝粉合金化与氧化剂包覆改性研究。利用声共振混合技术制备了AP@Al/Ni复合燃料,采用氧弹量热仪测试不同高氯酸铵(AP)含量下复合燃料的反应热;采用扫描电镜分析了优选复合燃料的形貌特征;通过同步热分析仪对比研究了AP、Al/AP混合物、Ni/AP混合物及AP@Al/Ni复合燃料热反应特性;并采用非等温动力学法评估了Al、Ni及Al/Ni复合物催化作用下AP分解特性。结果表明,当AP质量含量为38.90%时配方最优,AP@Al/Ni复合燃料的反应热达到最大值。与Al、Ni相比,Al/Ni复合物对AP分解影响最显著,使AP的高温分解峰温降低了76.9℃,分解热增加了84.8%;由弗里曼(Friedman)法获得AP@Al/Ni复合燃料中AP的热分解表观活化能为103.9 kJ·mol^(-1),且该过程服从三维(A3)成核与核生长物理模型。 展开更多

关键词 al/ni复合物 热分解 含能复合燃料 反应动力学 催化效应

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Al/Ni含能多层膜在Al2O3陶瓷/不锈钢焊接中的应用 被引量：1

11

作者 林凤洁 代波 +2 位作者 任勇 张小伟 龙中敏 《宇航材料工艺》 CAS CSCD 北大核心 2020年第5期65-69,共5页

采用磁控溅射设备,生长AuSn合金做焊料层、Al/Ni含能多层膜做热量提供层,实现了不锈钢和Al2O3间的异质材料自蔓延高温扩散焊。利用SEM、XRD和DSC等测试手段表征AuSn合金和Al/Ni含能多层膜的微观形貌、相成分和放热量;用万能试验机测试... 采用磁控溅射设备,生长AuSn合金做焊料层、Al/Ni含能多层膜做热量提供层,实现了不锈钢和Al2O3间的异质材料自蔓延高温扩散焊。利用SEM、XRD和DSC等测试手段表征AuSn合金和Al/Ni含能多层膜的微观形貌、相成分和放热量;用万能试验机测试焊接接头的力学性能。结果表明,AuSn合金的质量比基本达到80∶20,而多层膜的层状结构清晰,反应热达到1 239 J/g。焊接实验结果表明,仅使用AuSn焊料时,剪切强度仅为46 MPa,在增加Al/Ni含能多层膜后,其剪切强度可达90 MPa,强度提高了约一倍。焊接接头的界面显微形貌和相结构研究表明,剪切强度的增强主要是Al/Ni多层膜提供了额外能量使得界面处的反应剧烈,陶瓷金属化层与中间层的反应加剧,形成了新的反应生成物。 展开更多

关键词 al/ni含能多层膜 异质材料 自蔓延高温扩散焊

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钢表面热爆合成耐热金属间化合物基复合材料 被引量：1

12

作者 高明娟 王树奇 +3 位作者 杨子润 陈康敏 崔向红 魏敏先 《航空材料学报》 EI CAS CSCD 2008年第3期16-19,共4页

利用钢熔体点燃Ti-C-3Ni-Al体系热爆反应,在钢件表面合成一层金属间化合物基复合材料,通过对Ti-C-3Ni-Al体系的反应热力学和热爆产物的形貌的分析,研究了金属间化合物基复合材料的物相、组织形态及界面。结果表明:在熔融钢液作用下,Ti-C... 利用钢熔体点燃Ti-C-3Ni-Al体系热爆反应,在钢件表面合成一层金属间化合物基复合材料,通过对Ti-C-3Ni-Al体系的反应热力学和热爆产物的形貌的分析,研究了金属间化合物基复合材料的物相、组织形态及界面。结果表明:在熔融钢液作用下,Ti-C-3Ni-Al体系反应完全,制备出TiC颗粒增强金属间化合物基表面复合材料。研究发现,TiC的含量对表面复合材料的表面组织和界面结合有明显影响,随着TiC含量的提高,颗粒尺寸略有长大,复合材料更致密,与钢基体界面变为良好的冶金结合。 展开更多

关键词 复合材料 TIC颗粒 ni3al金属间化合物 热爆反应

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