采用爆炸喷涂法揭示新型(Sm1-XGdX)2Zr2O7缓烧蚀材料隔热机理

摘要

以(Sm1-XGdX)2Zr2O7为研究对象,以微晶蜡作为载体,通过14.5 mm弹道枪膛壁温度测试试验,开展(Sm1-XGdX)2Zr2O7降膛壁温度效果研究。结果表明,在不装填(Sm1-XGdX)2Zr2O7试样的条件下,14.5 mm弹道枪坡膛内壁最高温度为957℃,在装填质量比为1∶2(微晶蜡:钐钆复合物锆酸盐)试样条件下,5发坡膛内壁最高温度的平均值为869℃,降温效果明显。通过半密闭爆发冲刷试验,开展(Sm1-XGdX)2Zr2O7用量及爆炸压力对沉积层的影响研究,包括分散性及化学组成。研究结果表明,在60 MPa和2500 K条件下,随着(Sm 1-X-Gd X)2Zr 2O 7用量的增加,沉积层变厚,沉积层中存在(Sm1-XGdX)2Zr2O7且分散良好;在(Sm1-XGdX)2Zr2O7试样质量比为1∶2及2500 K条件下,随着爆炸压力的增加,沉积层变薄,沉积层中存在(Sm1-XGdX)2Zr2O7且分散良好。最终得出隔热机理为:在高温条件下,试样融化吸收部分热量,同时高压条件形成的气流携带(Sm1-XGdX)2Zr2O7高速冲刷枪管内壁,部分(Sm1-XGdX)2Zr2O7沉积到内壁,在界面结合处形成了一层均匀分布的沉积层,综合起到隔热保护作用.