CN110903153A - 高可塑性含能构造 - Google Patents
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Abstract
一种高可塑性含能构造，它包括包覆层和位于包覆层内的含能组分，通过真空环境中在颗粒微粉或微丝状态下的的含能组分表面真空喷镀包覆层，通过冷压成型后烧结形成一个完整的金属固相体，使其外表形成连续的金属体，内部微观结构是由真空喷镀的金属形成连续独立且非贯通的微囊或微管，含能组分位于微囊或微管内。本发明克服了原含能破片在侵彻物体前破碎，不能完成侵彻任务的问题，具有结构简单，在高速撞击过程中，其抗变形和抗拉伸强度明显提高，在穿透目标物的过程中变形破碎的几率变低，侵彻性能好的特点。
Description
技术领域
本发明属于含能破片技术领域，涉及一种高可塑性含能构造。
背景技术
含能破片作为一种含能组分，广泛应用于高速冲击运动中对物体进行破坏，在对物体冲击时，内部的化学能因冲击物体时产生的热量使内部的化学能达到临界点发生燃烧或者爆炸，《弹道学报》第22卷第4期于2010年4月22日、《沈阳理工大学学报》第36卷第4期于2017年8月以及《兵器装备工程学报》第40卷第9期于2019年9月公布了一种含能破片装置，该装置采用一定比例的铝粉和聚四氟乙烯粉混合在一起，先进行冷压，然后再进行一定温度和时间烧结成型，这种工艺最大的问题就是在冷压并进行一定温度和时间烧结成型后，含能破片微观结构仍然是微粒相金属铝粒子与微粒相聚四氟乙烯粒子多相挤压粘合在一起，其抗拉、抗变形强度及无断裂延展性都不高。在击中目标高速撞击过程中会造成破片提前破碎，不能完成侵彻任务。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种高可塑性含能构造，结构简单，采用真空环境中在颗粒微粉或微丝的含能组分表面真空喷镀包覆层，冷压成型后烧结形成一个完整的金属固相体，使其外表形成连续的金属体，内部微观结构是由真空喷镀的金属形成连续独立且非贯通的微囊或微管，含能组分位于微囊或微管内，在高速撞击过程中，其抗变形和抗拉伸强度明显提高，在穿透目标物的过程中变形破碎的几率变低，侵彻性能好。
为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种高可塑性含能构造，它包括包覆层和位于包覆层内的含能组分；所述含能组分为颗粒微粉或微丝，包覆层为金属；所述包覆层是在真空状态采用真空喷镀在含能组分表面后，经过冷压并烧结成型的膜层。
所述包覆层的材质为铝。
所述包覆层的材质为铜。
所述包覆层的材质为钨。
所述包覆层为圆形或三角形中空的柱状结构。
所述包覆层为矩形中空的块状结构。
所述包覆层为菱形或锥形的中空结构。
所述包覆层为带状的中空结构。
所述含能组分的材质为聚四氟乙烯。
所述含能组分与包覆层的质量比为3:0.2~0.3。
一种高可塑性含能构造，它包括包覆层和位于包覆层内的含能组分；含能组分为颗粒微粉或微丝，包覆层为金属；包覆层是在真空状态采用真空喷镀在含能组分表面后，经过冷压并烧结成型的膜层。结构简单，通过真空环境中在颗粒微粉或微丝的含能组分表面真空喷镀包覆层，通过冷压成型后烧结形成一个完整的金属固相体，使其外表形成连续的金属体，内部微观结构是由真空喷镀的金属形成连续独立且非贯通的微囊或微管，含能组分位于微囊或微管内，在高速撞击过程中，其抗变形和抗拉伸强度明显提高，在穿透目标物的过程中变形破碎的几率变低，侵彻性能好。
在优选的方案中，包覆层的材质为铝。金属铝密度低，延展性好，初速高，熔点低，在高速冲击下侵彻物体后产生高温，使得侵彻物体后易熔化激发包覆层内的含能组分处于临界状态。
在优选的方案中，包覆层的材质为铜。金属铜密度适中，延展性好，吸热快，在高速冲击下侵彻物体时，快速吸收冲击能产生的热量，在侵彻物体后依靠高温激发包覆层内的含能组分处于临界状态。
在优选的方案中，包覆层的材质为钨。金属钨密度大，硬度高，吸热快，耐高温，在高速冲击下侵彻物体时，不仅能够快速吸热，可在深入侵彻物体内部后依靠高温激发包覆层内的含能组分处于临界状态。
在优选的方案中，包覆层为圆形或三角形中空的柱状结构。结构简单，使用时，圆形柱状结构的包覆层适用径向保持不变的定向冲击，依靠截面较小的端头侵彻物体，三角形柱状结构的包覆层适用于放射状运行轨迹的不定向冲击，使其在与物体接触时，增大菱角或菱边与物体接触的几率，有利于侵彻物体。
在优选的方案中，包覆层为矩形中空的块状结构。结构简单，使用时，为矩形结构的包覆层，适用于不定向冲击，增大菱角与物体接触的几率，有利于侵彻物体。
在优选的方案中，包覆层为菱形或锥形的中空结构。结构简单，使用时，为菱形或锥形结构的包覆层适用于任意方向的运行轨迹，增大菱角与物体接触的几率，有利于侵彻物体。
在优选的方案中，包覆层为带状的中空结构。结构简单，使用时，为金属铝、铜、钨材质的包覆层延展性能好，可将带状结构的该装置缠绕在目标物上，利用高速冲击或高温点燃该装置使其内部的含能组分处于激发状态。
在优选的方案中，含能组分的材质为聚四氟乙烯。使用时，为聚四氟乙烯的含能组分，在高温激发后处于临界状态，释放大量的热量。
在优选的方案中，含能组分与包覆层的质量比为3:0.2~0.3。使用时，为3:0.2~0.3的含能组分与包覆层的质量比，在包覆层为铝的情况下，可使得聚四氟乙烯与金属铝能够完全反应。
一种高可塑性含能构造，它包括包覆层和位于包覆层内的含能组分，通过真空环境中在颗粒微粉或微丝的含能组分表面真空喷镀包覆层，通过冷压成型后烧结形成一个完整的金属固相体，使其外表形成连续的金属体，内部微观结构是由真空喷镀的金属形成连续独立且非贯通的微囊或微管，含能组分位于微囊或微管内。本发明克服了原含能破片在侵彻物体前破碎，不能完成侵彻任务的问题，具有结构简单，在高速撞击过程中，其抗变形和抗拉伸强度明显提高，在穿透目标物的过程中变形破碎的几率变低，侵彻性能好的特点。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：
图1为本发明的结构示意图。
图2为本发明的另一种结构示意图。
图3为本发明的另一种结构示意图。
图4为本发明的另一种结构示意图。
图5为图4的内部结构示意图。
图6为本发明的另一种结构示意图。
图7为本发明的另一种结构示意图。
图8为图7的内部结构示意图。
图9为本发明真空喷镀形成的微囊或微管内包覆含能组分示意图。
图中：包覆层1，含能组分2。
具体实施方式
如图1~图9中，一种高可塑性含能构造，它包括包覆层1和位于包覆层1内的含能组分2；所述含能组分2为颗粒微粉或微丝，包覆层1为金属；所述包覆层1是在真空状态采用真空喷镀在含能组分2表面后，经过冷压并烧结成型的膜层。结构简单，通过真空环境中在颗粒微粉或微丝的含能组分2表面真空喷镀包覆层1，通过冷压成型后烧结形成一个完整的金属固相体，使其外表形成连续的金属体，内部微观结构是由真空喷镀的金属形成连续独立且非贯通的微囊或微管，含能组分2位于微囊或微管内，在高速撞击过程中，其抗变形和抗拉伸强度明显提高，在穿透目标物的过程中变形破碎的几率变低，侵彻性能好。
优选的方案中，所述包覆层1的材质为铝。金属铝密度低，延展性好，初速高，熔点低，在高速冲击下侵彻物体后产生高温，使得侵彻物体后易熔化激发包覆层内的含能组分处于临界状态。
优选的方案中，所述包覆层1的材质为铜。金属铜密度适中，延展性好，吸热快，在高速冲击下侵彻物体时，快速吸收冲击能产生的热量，在侵彻物体后依靠高温激发包覆层内的含能组分处于临界状态。
优选的方案中，所述包覆层1的材质为钨。金属钨密度大，硬度高，吸热快，耐高温，在高速冲击下侵彻物体时，不仅能够快速吸热，可在深入侵彻物体内部后依靠高温激发包覆层内的含能组分处于临界状态。
在优选的方案中，所述包覆层1为圆形或三角形中空的柱状结构。结构简单，使用时，圆形柱状结构的包覆层1适用径向保持不变的定向冲击，依靠截面较小的端头侵彻物体，三角形柱状结构的包覆层1适用于放射状运行轨迹的不定向冲击，使其在与物体接触时，增大菱角或菱边与物体接触的几率，有利于侵彻物体。
优选的方案中，所述包覆层1为矩形中空的块状结构。结构简单，使用时，为矩形结构的包覆层1，适用于不定向冲击，增大菱角与物体接触的几率，有利于侵彻物体。
优选的方案中，所述包覆层1为菱形或锥形的中空结构。结构简单，使用时，为菱形或锥形结构的包覆层1适用于任意方向的运行轨迹，增大菱角与物体接触的几率，有利于侵彻物体。
优选的方案中，所述包覆层1为带状的中空结构。结构简单，使用时，为金属铝、铜、钨材质的包覆层1延展性能好，可将带状结构的该装置缠绕在目标物上，利用高速冲击或高温点燃该装置使其内部的含能组分处于激发状态
优选的方案中，所述含能组分2的材质为聚四氟乙烯。使用时，为聚四氟乙烯的含能组分2，在高温激发后处于临界状态，释放大量的热量。
优选的，含能组分2的材质为三氧化二铁。
优选的方案中，所述含能组分2与包覆层1的质量比为3:0.2~0.3。使用时，为3:0.2~0.3的含能组分2与包覆层1的质量比，在包覆层1为铝的情况下，可使得聚四氟乙烯与金属铝能够完全反应。
如上所述的高可塑性含能构造，安装使用时，真空环境中在颗粒微粉或微丝的含能组分2表面真空喷镀包覆层1，冷压成型后烧结形成一个完整的金属固相体，使其外表形成连续的金属体，内部微观结构是由真空喷镀的金属形成连续独立且非贯通的微囊或微管，含能组分2位于微囊或微管内，在高速撞击过程中，其抗变形和抗拉伸强度明显提高，在穿透目标物的过程中变形破碎的几率变低，侵彻性能好。
金属铝密度低，延展性好，初速高，熔点低，在高速冲击下侵彻物体后产生高温，使得侵彻物体后易熔化激发包覆层内的含能组分处于临界状态。
金属铜密度适中，延展性好，吸热快，在高速冲击下侵彻物体时，快速吸收冲击能产生的热量，在侵彻物体后依靠高温激发包覆层内的含能组分处于临界状态。
金属钨密度大，硬度高，吸热快，耐高温，在高速冲击下侵彻物体时，不仅能够快速吸热，可在深入侵彻物体内部后依靠高温激发包覆层内的含能组分处于临界状态。
使用时，圆形柱状结构的包覆层1适用径向保持不变的定向冲击，依靠截面较小的端头侵彻物体，三角形柱状结构的包覆层1适用于放射状运行轨迹的不定向冲击，使其在与物体接触时，增大菱角或菱边与物体接触的几率，有利于侵彻物体。
使用时，为矩形结构的包覆层1，适用于不定向冲击，增大菱角与物体接触的几率，有利于侵彻物体。
使用时，为菱形或锥形结构的包覆层1适用于任意方向的运行轨迹，增大菱角与物体接触的几率，有利于侵彻物体。
使用时，为金属铝、铜、钨材质的包覆层1延展性能好，可将带状结构的该装置缠绕在目标物上，利用高速冲击或高温点燃该装置使其内部的含能组分处于激发状态
使用时，为聚四氟乙烯的含能组分2，在高温激发后处于临界状态，释放大量的热量。
使用时，为3:0.2~0.3的含能组分2与包覆层1的质量比，在包覆层1为铝的情况下，可使得聚四氟乙烯与金属铝能够完全反应。
优选的，含能组分2与包覆层1的质量比为3:0.2；3：0.25；3：0.75；3：0.3 。
上述的实施例仅为本发明的优选技术方案，而不应视为对于本发明的限制，本申请中的实施例及实施例中的特征在不冲突的情况下，可以相互任意组合。本发明的保护范围应以权利要求记载的技术方案，包括权利要求记载的技术方案中技术特征的等同替换方案为保护范围。即在此范围内的等同替换改进，也在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种高可塑性含能构造，其特征是：它包括包覆层（1）和位于包覆层（1）内的含能组分（2）；所述含能组分（2）为颗粒微粉或微丝，包覆层（1）为金属；所述包覆层（1）是在真空状态采用真空喷镀在含能组分（2）表面后，经过冷压并烧结成型的膜层。
2.根据权利要求1所述的高可塑性含能构造，其特征是：所述包覆层（1）的材质为铝。
3.根据权利要求1所述的高可塑性含能构造，其特征是：所述包覆层（1）的材质为铜。
4.根据权利要求1所述的高可塑性含能构造，其特征是：所述包覆层（1）的材质为钨。
5.根据权利要求1所述的高可塑性含能构造，其特征是：所述包覆层（1）为圆形或三角形中空的柱状结构。
6.根据权利要求1所述的高可塑性含能构造，其特征是：所述包覆层（1）为矩形中空的块状结构。
7.根据权利要求1所述的高可塑性含能构造，其特征是：所述包覆层（1）为菱形或锥形的中空结构。
8.根据权利要求1所述的高可塑性含能构造，其特征是：所述包覆层（1）为带状的中空结构。
9.根据权利要求1所述的高可塑性含能构造，其特征是：所述含能组分（2）的材质为聚四氟乙烯。
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