W-Mo-Ti体系波阻抗梯度飞片的设计及相关物性研究

• 作 者: 窦金锋
• 机 构: 武汉理工大学
• 出 处: 武汉理工大学
• 发表日期: 2002年期
• 关键词: W-Mo-Ti 波阻抗梯度飞片 物性 理想混合物模型 SCM模型

论文分别采用3.5wt.％Ni-3.5wt.％Cu和3.0wt.％Fe-1.5wt.％Al作添加剂，在真空以及1473K-30MPa-10min的相同烧结条件下，实现了不同组成的W-Mo、Mo-Ti体系复合材料的致密烧结。 对复合材料的相组成和元素面分布的分析，以及对其显微结构的观察表明，W-Mo、Mo-Ti体系复合材料均可看作简单混合物体系。因此，论文选用理想混合物模型来预测其密度、体积声速、特性波阻抗(以后在本论文中简称波阻抗)、比热、格林爱森常数、冲击雨贡纽系数等物性参数。各物性参数的实验值与模型预测值的比较表明，复合材料的物性参数不仅与其组成有关，而且受材料微观结构的影响。以钨合金、钼合金和钛合金相应物性参数的实验值为基础进行预测，可以间接考虑到微观结构的影响因素，这样得到的预测结果与实验值符合地非常好，预测结果具有较高的可信度。 通过对多种弹性参数预测模型的比较分析，SCM模型由于应用简便、所适用的组成范围宽等优点而脱颖而出。因此，本文采用SCM模型对W-Mo、Mo-Ti体系复合材料的弹性参数进行了预测，并得到了较好的预测结果。 最后，论文分别采用密度和波阻抗作为设计参数，对W-Mo-Ti体系梯度飞片的波阻抗分布进行了设计。设计结果表明，直接采用波阻抗作设计参数与以往采用密度作为设计参数相比，能更加准确地控制飞片的波阻抗分布规律。根据模型预测提供的相关物性参数，对飞片击靶时的加载过程进行数值模拟的结果显示，梯度飞片波阻抗分布规律的变化，会引起飞片准等熵加载波形的显著变化。而以波阻抗作为设计参数，所得飞片的击靶波形随时间的变化更加平缓，有望获得更好的准等熵压缩性能。因此，直接采用波阻抗作设计参数，实现梯度飞片波阻抗分布的精确设计是非常必要的。