内容简介
"本书在介绍非晶复合材料制备、释能特性测试、力学性能试验分析的基础上，涵盖了非晶合金复合材料运用于战斗部设计中的具体研究过程，包括非晶合金复合材料毁伤元毁伤能力分析、非晶合金复合材料破片爆炸冲击和侵彻冲击作用下的完整性分析、战斗部爆炸后非晶合金复合材料破片飞散特性分析，以及非晶复合材料战斗部实爆试验分析。
本书吸收了作者们围绕非晶合金复合材料在高效毁伤技术领域运用研究的主要成果，尤其是所开展的冲击毁伤试验和实弹爆炸试验，揭示了非晶合金复合材料破片毁伤机理和毁伤模式，充分展现出非晶合金复合材料作为含能材料在毁伤能力上的特点和优势。本书可供从事含能金属材料开发、战斗部设计、毁伤与防护研究的工作者们学习参考。"
目录
第1章 非晶合金冲击释能特性 1
1．1 冲击释能燃烧热试验分析 1
1．1．1 试验材料及设备 1
1．1．2 试验原理 3
1．1．3 试验条件确定 5
1．1．4 组分含量和氧气压力对燃烧热的影响规律 9
1．2 冲击释能压力试验分析 16
1．2．1 准密闭容器测压法释能试验 16
1．2．2 冲击释能效应分析 19
1．3 冲击释能瞬态温度试验分析 24
1．3．1 试验系统及原理 25
1．3．2 试验结果 27
1．3．3 非晶合金破片释能快响应热电偶测温试验 40
第2章 钨骨架非晶合金复合材料制备 52
2．1 钨骨架制备及表征 52
2．1．1 成型压力和粉末粒度的影响 52
2．1．2 烧结温度的影响 53
2．1．3 湿氢烧结 55
2．1．4 成型剂的影响 56
2．1．5 破片钨骨架预制体表征 59
2．2 非晶合金复合材料制备及性能表征 61
2．2．1 母合金熔体熔炼及浸渗 61
2．2．2 复合材料性能表征 62
第3章 复合材料力学性能 65
3．1 准静态力学性能试验 65
3．1．1 试验准备 65
3．1．2 试验结果与分析 66
3．2 准动态力学性能试验 71
3．2．1 试验准备 72
3．2．2 试验原理与方法 72
3．2．3 试验过程 74
3．2．4 试验结果与分析 75
3．3 磁驱动准等熵压缩试验 78
3．3．1 试验原理与方法 78
3．3．2 试验准备 80
3．3．3 试验结果与分析 81
3．4 复合材料分析表征及力学性能研究 84
3．4．1 骨架增强双连续相复合材料的室温压缩性能 85
3．4．2 双连续相复合材料的断裂特征及断面形貌 87
3．4．3 双连续相复合材料在不同应变率下的力学性能 92
第4章 复合材料侵彻能力 96
4．1 弹道枪侵彻性能试验 96
4．1．1 试验原理 96
4．1．2 试验准备 97
4．1．3 试验过程 98
4．1．4 试验结果及分析 99
4．2 轻气炮侵彻性能试验 103
4．2．1 轻气炮试验原理 103
4．2．2 试验流程 107
4．2．3 极限侵彻速度试验 113
4．2．4 试验结果分析 114
4．3 单枚含能破片效能试验 118
4．3．1 试验器材和方法 118
4．3．2 试验步骤 122
4．3．3 试验结果 122
4．3．4 结论 131
4．4 多破片冲击引爆试验 131
4．4．1 试验器材和方法 131
4．4．2 试验方案 131
4．4．3 试验步骤 133
4．4．4 试验结果 134
4．4．5 结论 140
第5章 复合材料侵彻性能数值仿真 141
第6章 复合材料爆炸完整性 155
第7章 复合材料半预制壳体战斗部破片飞散特性 216
第8章 含能材料破片战斗部爆炸试验 249
参考文献 267
前言/序言
杀爆弹一直是战争中最常用的常规武器之一，它兼顾杀伤、爆破两种毁伤模式，能够打击空中、地面、水上的各种目标。飞机、导弹、步兵战车等目标防护性能的日渐提高对杀爆战斗部预制破片毁伤能力提出了更高的要求。预制破片的制作材料至少需要满足三点要求：一是密度足够高，这样由其所制备的同等体积破片的质量大，动能大，从而毁伤能力强；二是强度足够高，不但在炸药爆炸驱动时预制破片不能破碎，保持爆炸完整性，而且在侵彻毁伤目标时不易破碎，保证毁伤有效性；三是后效作用足够大，例如破片贯穿目标后对目标后的物体具有引燃或引爆作用，以扩大毁伤效果。
Zr基非晶合金是典型的亚稳态材料，它在高动态载荷或剪切应力下剧烈反应并释放能量，产生燃爆效果，能够对物质起到引燃或引爆作用。但是，Zr基非晶合金属于脆性材料，在室温条件下塑性极差，不符合制作预制破片的材料性能要求。将非晶合金材料与其他材料进行复合，研制性能优异的Zr基非晶合金复合材料，可有效解决单一Zr基非晶合金塑性差的问题。钨是一种力学性能极其优异的晶态金属，按照钨空间拓扑结构的不同，钨增强Zr基非晶合金复合材料可分为钨颗粒增强型、钨纤维增强型和钨骨架增强型3种。对于钨骨架增强型，钨骨架可以防止非晶合金内部剪切带的快速扩展，非瞐合金对钨骨架中的裂纹扩展具有阻碍作用，两相材料能够很好地相互抑制，而且钨骨架具有比重高、耐高温高压、抗热冲击振动等特点。因此，钨骨架增强型Zr基非晶合金复合材料密度高、强度高，可以用来制作预制破片，并且在侵彻毁伤目标的过程中能够通过变形或碎裂产生爆轰效果，从而对目标后的物体起到引燃或引爆作用。
本书围绕非瞐合金复合材料在预制破片战斗部设计中的运用展开，整体分为4个模块：第一模块介绍非晶合金材料的冲击释能特性，包括第1章；第二模块以钨骨架Zr基非晶合金复合材料为对象，介绍其制备过程和力学性能，包括第2章、第3章；第三模块介绍由钨骨架乙基非晶合金复合材料所制作的预制破片的侵彻能力及其在侵彻毁伤过程中的抗破坏能力，包括第4章～第6章；第四模块介绍在战斗部状态下，非晶合金复合材料破片的飞散特性和毁伤能力，包括第7章、第8章。
本书第1章由施冬梅、尚春明撰写，第2章由施冬梅撰写，第3章、第4章由关鹏鹏、余志统撰写，第5章、第6章由张玉令撰写，第7章由张玉令、关鹏鹏撰写，第8章由施冬梅、李文钊撰写。全书由张玉令统稿。
在本书研究成果的形成过程中，东北大学冶金学院的朱正旺教授、沈阳非晶金属材料有限公司的王猛高级工程师在非晶合金复合材料制备和性能测试上给予了大力支持；秦皇岛瀚丰长白科技有限责任公司的李强高级工程师和刘轩高级工程师、北方华安工业集团有限公司的谢海涛高级工程师和李海涛高级工程师帮助开展了大量的破片侵彻毁伤和战斗部实爆试验；石家庄铁道大学的段静波副教授对数值仿真分析进行了具体指导。还有很多为本书研究成果提供帮助的同仁，恕不一一列出，在此一并表示感谢。
本书是著者对其研究成果的梳理总结，由于能力和条件限制，本书的研究手段和结论难免有不妥之处，敬请同行专家和读者批评指正。
著者
