破片式战斗部用活性材料研究进展

摘要

活性材料是一种由多种类非炸药类固体物质通过一定方法制成,在加热或高速撞击条件下可以自身或与空气发生反应同时释放大量化学能的含能材料。将活性材料制成破片应用于防空、反导战斗部中可大幅提高战斗部的毁伤能力。根据二元活性材料的组成成分分类,可分为金属-氧化物(铝热剂)、金属-聚合物及金属-金属混合物等三大体系。然而,随着战斗部的应用环境越来越复杂,仅仅依靠二元体系已经不能满足要求,多组元活性材料的应用可以结合不同组元的优点,直接灵活地调整活性材料的特性。再通过冷压、冷喷涂、低温挤出等成型工艺与粉末球磨、坯体塑性变形等处理方式相结合的方法对活性材料进行组织和性能调控,获得优异的综合性能。除了成分及工艺设计外,对活性材料准静态和动态反应释能机理与评估方法的研究也是推进该类材料工程应用的关键。其中对活性材料准静态反应的研究是实验室条件下研究活性材料设计、性能的关键方法,需要进一步发展和应用;而对活性材料动态下的反应研究还需要进一步的深入认识。未来活性材料要实现应用技术上的继续突破,就必须实现强度、密度和反应释能等综合性能的提升,并同时追求安全性、低成本、易于加工等目标。总之,活性材料的发展必将为破片式战斗部的发展提供重要条件。归纳了活性材料的研究进展,分别对活性材料的不同体系特点、制备工艺、释能反应机理等进行介绍。分析了活性材料目前存在的问题,并对未来发展趋势进行了展望。