鎢銅藥型罩侵徹性能

鎢銅藥型罩的理論密度為14.9g/cm3,壓制未燒結鎢銅藥型罩的密度為13.4g/cm3,其孔隙度為10%,燒結後鎢銅藥型罩的密度為12.9g/cm3,其孔隙度為13.5%。燒結後密度沒有增加反而減少。一方面,為了提高鎢銅藥型罩的成型效果,在混合粉中加入的潤滑劑和粘結劑等助劑在高溫燒結階段,進行揮發和分解,在顆粒之間形成孔隙。另一方面,甲醇裂解氣體在燒結開始就進行保護,這些氣體在銅顆粒還沒有開始熔化的時候,通過顆粒之間的縫隙進入孔洞,這增大了液態銅對鎢顆粒進行浸潤與填塞的阻力。這些孔隙在銅熔化並封閉材料表面後形成內孔隙,從而降低了燒結後鎢銅藥型罩的密度。

鎢銅藥型罩與紫銅板藥型罩所形成的射流侵徹603裝甲鋼試驗結果如表3所示。從表3中可以看出,鎢銅藥型罩所形成的射流與紫銅板藥型罩所形成的射流都具有穩定的侵徹性能。其穿深比紫銅板藥型罩所形成的射流穿深要提高45%。

表3 試驗結果

序號 穿深(mm)
紫銅藥型罩 鎢銅藥型罩
1 99 147
2 101 145
3 103 142
4 97 144
5 99 147
平均 100 145

根據聚能射流侵徹的流體動力學理論,聚能射流對靶板的穿深p 可以表示為:

P =L(ρj/ρt)

式中:L 為射流長度;ρj為射流的密度;ρt為靶板的密度。

由公式可以得出所製備的鎢銅藥型罩對603鋼靶板的穿深是紫銅板藥型罩對603鋼靶板穿深的1.2倍,而從表3中可以看出測試出的結果是1.45倍,超過預期結果。

由衝擊波與粉末藥型罩作用的波系圖和粉末材料的狀態方程可知,增加粉末藥型罩的孔隙度,可以增加衝擊波過後鎢銅藥型罩的衝擊溫升,使射流溫度得到提高,這樣有利於提高射流的韌性和延遲射流的斷裂時間。從而提高了聚能粒子流對靶板的穿深。

由於潤滑劑和粘結劑的揮發分解以及保護氣體進入孔隙,熔化的銅在藥型罩表面將這些孔隙封閉,使鎢銅藥型罩燒結後的密度低於燒結前的密度。

與紫銅藥型罩侵徹性能相比,鎢銅藥型罩具有更優的侵徹性能,對於侵徹603裝甲鋼,其穿深比紫銅藥型罩穿深提高45%。這說明鎢銅藥型罩具有更好的應用前景。

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