冲击加载下一种稀土活性材料的力学特性和点火性能

李守佳 张北辰 都吉航 韩禹杭 赵洪伟 陈雪芳 秦帅伟 陆晓霞 毕鹏禹

李守佳, 张北辰, 都吉航, 韩禹杭, 赵洪伟, 陈雪芳, 秦帅伟, 陆晓霞, 毕鹏禹. 冲击加载下一种稀土活性材料的力学特性和点火性能[J]. 高压物理学报. doi: 10.11858/gywlxb.20251106
引用本文: 李守佳, 张北辰, 都吉航, 韩禹杭, 赵洪伟, 陈雪芳, 秦帅伟, 陆晓霞, 毕鹏禹. 冲击加载下一种稀土活性材料的力学特性和点火性能[J]. 高压物理学报. doi: 10.11858/gywlxb.20251106
LI Shoujia, ZHANG Beichen, DOU Jihang, HAN Yuhang, ZHAO Hongwei, CHEN Xuefang, QIN Shuaiwei, LU Xiaoxia, BI Pengyu. Mechanical Properties and Ignition Performance of Rare Earth Reactive Materials under Impact Loading[J]. Chinese Journal of High Pressure Physics. doi: 10.11858/gywlxb.20251106
Citation: LI Shoujia, ZHANG Beichen, DOU Jihang, HAN Yuhang, ZHAO Hongwei, CHEN Xuefang, QIN Shuaiwei, LU Xiaoxia, BI Pengyu. Mechanical Properties and Ignition Performance of Rare Earth Reactive Materials under Impact Loading[J]. Chinese Journal of High Pressure Physics. doi: 10.11858/gywlxb.20251106

冲击加载下一种稀土活性材料的力学特性和点火性能

doi: 10.11858/gywlxb.20251106

Mechanical Properties and Ignition Performance of Rare Earth Reactive Materials under Impact Loading

  • 摘要: 金属铝(Al)作为常用的活性金属之一被广泛应用于活性材料体系中,但Al也存在反应活性偏低制约体系能量释放的问题。本研究将铝铈合金(Al-Ce alloy)引入反应体系中,利用稀土铈的高反应活性特点强化铝的反应活性。为研究稀土基活性材料在冲击过载下的力学特性和点火性能,开展了Al2Ce/PTFE、Al/PTFE、Al2Ce/AP、Al/AP四种活性材料体系的制备和表征,通过霍普金森杆实验系统动态加载,研究四种活性材料体系的动态应力-应变、点火延迟、燃烧持续时间等性能;通过热分析测试,研究不同含量活性金属对AP的热分解性能的影响。研究表明,四种活性材料存在未燃烧、燃烧和爆燃三种冲击点火形态;Al2Ce/PTFE和Al/PTFE材料点火性能较差;Al2Ce/AP体系的极限强度和临界失效应变较高,且冲击点火形态为爆燃,点火延迟和持续燃烧时间均低于Al/AP体系;Ce元素的引入加速AP的分解,并使Al2Ce/AP体系的焓值大幅提高,能量释放更集中。Ce元素可以有效提高金属铝的反应活性,其高反应活性特点使活性体系材料的反应进程加速,并显著强化活性材料体系在冲击作用下的能量释放。综上所述,稀土铝合金材料因其具有高反应活性优势,对于研制新型铝基冲击反应材料具有重要意义。

     

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  • 网络出版日期:  2025-09-09

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