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Zr-W多功能含能结构材料的制备及动态压缩特性

刘晓俊 , 任会兰 , 宁建国

复合材料学报 doi:10.13801/j.cnki.fhclxb.20160315.001

利用材料试验机和分离式霍普金森压杆(SHPB)系统对加压烧结制备的Zr-W多功能含能结构材料在不同应变率下的压缩行为进行测试。通过在试样上直接贴应变片与波形整形技术相结合，实现了恒应变率动态加载。试验结果表明：该材料在准静态和动态加载下均呈现良好的线弹性，弹性模量对应变率效应不敏感，约为186 GPa。烧结生成的W2 Zr相显著提高了Zr-W材料的强度和脆性，试样在强冲击载荷作用下发生破碎反应并释放大量的热量，表现出很高的含能特性，动态破坏应变和破坏强度表现出一定的正应变率效应。

关键词: Zr-W , 含能材料 , 动态压缩 , 恒应变率 , 冲击反应

不同配比W/Zr活性材料冲击反应实验研究

刘晓俊 , 任会兰 , 宁建国

材料工程 doi:10.11868/j.issn.1001-4381.2016.001212

以W,Zr和ZrH2为原料,采用热压烧结工艺制备不同配比的W/Zr活性材料.通过分离式霍普金森压杆装置(SHPB)对W/Zr材料进行动态压缩测试并记录其冲击引发反应过程,同时采用X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)等对试件反应前后的物相、成分、微观形貌进行测试表征.结果表明:热压烧结制备的W/Zr活性材料结构较为致密,其相对密度≥87.5%;W/Zr活性材料准静态压缩强度≥1022MPa,破坏应变≤1%,为典型高强脆性材料;3组配比材料动态压缩强度均随应变率增加而提高,当冲击加载达到一定强度时,W/Zr材料破碎并与空气发生剧烈燃烧反应并生成ZrO2.

关键词: W/Zr , 活性材料 , 热压 , 冲击反应

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