細晶粒鎢銅合金藥型罩製備工藝簡述

隨著軍事現代化發展，在一些裝甲坦克、裝甲車等方面抗彈能力都有了極大的提升。像如今已有的具備較高抗彈能力的魚鱗狀反應裝甲、貧軸負荷裝甲、陶瓷複合裝甲、爆炸反應裝甲等都給相對的反裝甲武器提出了更為嚴峻的挑戰。聚能裝藥和精確制導技術二者的結合是目前最有效的反裝甲武器，而其中聚能裝藥的關鍵部件是藥型罩，其性能的優劣直接影響著破甲射流的侵徹能力以及穩定性。因此，對於新型藥型罩材料的研究也成為了相關學者和研究人員的研究熱點之一。研究方向主要集中在如何增強材料的延展性、增大材料密度和細化晶粒結構上。延展性的增強有助於形成長彈丸，從而增大了侵徹深度；密度的增大則使得衝擊力上升；細化晶粒結構有利於增大射流的長度。

傳統材料的藥型罩，由於成分單一，不足以滿足如今日益變化的性能要求，隨著研究的深入，出現了多種材料所組成的複合型藥型罩。其通過結合具有各種不同性能的金屬或合金來滿足藥型罩的設計要求，相比于單金屬藥型罩，它的能量轉換效率高、能量利用率高、吸收機制更合理、破甲性能更優越，是藥型罩發展的必然趨勢。在這些複合材料中以鎢銅合金的各項性能與藥型罩最為匹配。鎢銅合金是由體心立方結構的W和麵心立方結構的Cu兩種理化性能差別較大的既不互溶又不形成金屬間化合物的偽合金。其不但具有W的高硬度、高強度、高密度、低熱膨脹係數以及優良的耐磨性，還具有Cu的可塑性以及優良的導電導熱性。鎢射流具備較高的頭部速度，在侵徹裝甲時能有效縮短貫穿時間，從而利於對抗反應裝甲。但是其質地較脆，粉末粘結性較差，而延展性好的銅粉加入有助於其成型，並使得射流穩定性提高、不易斷裂。

但是，採用傳統粉末冶金方法所製備的鎢銅合金材料，由於金屬粉末流動性較大，在機械化填料、壓制成型等過程中需控制的隨機因素有許多，所形成的晶粒較為粗大、組織均勻性較差、密度分佈難以控制、穿深波動較大，緻密度無法達到相關武器裝備的需求。另外，鎢銅複合藥型罩對裝藥的炸高十分敏感，在大炸高下破甲深度迅速下降，最理想的炸高為3倍口徑尺寸。這也是複合藥型罩存在的共性，即在小炸高條件下其破甲深度可比純銅藥型罩提高30 %左右，但在大炸高下性能迅速惡化，不能獲得延性射流。為此，相關研究人員提出了一種採用噴霧熱分解制粉-球磨濕混-液相燒結法製備細晶粒鎢銅合金藥型罩的新型工藝。其中噴霧熱分解制粉所析出的納米級鎢相近似於球形，且均勻分佈在Cu基上，改善了二者的活性；球磨濕混可減少粉末氧化，防止金屬顆粒聚集長大；液相燒結則使材料緻密化程度更高，均勻程度更好。

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