一种金属粉装填于发射药的等离子体发生器制造技术

本发明专利技术公开了一种金属粉装填于发射药的等离子体发生器，其特征在于，包括电极杆、螺母压片、负极螺堵、毛细管、发射药柱、金属粉、金属丝；采用金属粉与发射药柱复合的结构方式，通过对发射药柱的配方组成、外径、内孔直径、长度的调整，能够实现金属丝电爆炸时对发射药的高效烧蚀助燃作用；采用毛细管内壁涂覆含能物质的结构方式，通过对涂覆物质的材料选择，涂覆层厚度的调整，能够对等离子体有效点火物质及点火压力的调控；采用金属粉装填于发射药柱的结构方式，通过对金属粉材质、粒径的优选，能够较好的控制电爆炸的强度及产生的颗粒数量。本发明专利技术解决了等离子体发生器的多参数精确调控、等离子体点火的控制和效率问题。等离子体点火的控制和效率问题。等离子体点火的控制和效率问题。

【技术实现步骤摘要】
一种金属粉装填于发射药的等离子体发生器


[0001]本专利技术涉及等离子体
，尤其涉及一种等离子体发生器，具体涉及一种具有发射药与金属丝的复合结构，能够大幅度增强等离子体的密度及点火有效物质，可以直接用于火药点火的等离子体发生器。

技术介绍

[0002]等离子体是由部分电子被剥夺后的原子，被电离后产生的正负离子组成的离子化气体状物质的原子团，尺度大于德拜长度的宏观电中性电离气体，其运动主要受电磁力支配，并表现出显著的集体行为。等离子体根据温度不同分为高温热等离子体、低温冷等离子体，根据密度不同分为高密度等离子体、低密度等离子体，根据应用对象的不同，等离子体发生器的结构和作用机理也不同，电热化学炮中常用毛细管放电等离子体发生器来产生低密度等离子体，对发射药进行等离子体点火。毛细管放电等离子体的结构使得等离子体的方向约束性较强，通过烧蚀毛细管也能够产生一定的等离子体态物质，但是在应用到对发射药点火中存在以下问题：(1)等离子体的密度较低，有效点火物质较少，不能够快速均匀的对发射药进行点火；(2)仅仅采用了金属丝对毛细管进行烧蚀，烧蚀能力较小，无法获得较多的点火物质；(3)毛细管材料由非含能物质组成，需要较大的能量才能够进行烧蚀，且烧蚀产生的物质的量较小，这使得等离子体发生器的点火效率较低，且调控比较困难。然而，在不同的发射药及装药条件下需要不同的点火条件，要想获得理想的等离子体点火条件，通过现有的技术无法实现。要实现对发射药及装药的均匀可靠点火，必须能够对等离子体的参数进行精确调控，因此，获得能够对等离子体进行多参数调控的发生器显得尤为重要。
[0003]从目前检索的技术资料中，尚未见具有金属粉装填于发射药的复合结构，大幅度增强等离子体有效点火物质的等离子体发生器。

技术实现思路

[0004]针对现有等离子体发生器存在的缺陷或不足，本专利技术的目的在于，提供一种金属粉装填于发射药的等离子体发生器，具体而言，该等离子体发生器的毛细管内部采用含能物质进行涂覆，金属粉装填于圆管状发射药内部，金属粉一端连接金属丝，通过对金属丝施加高电压进行放电，金属粉电爆炸使得发射药柱烧蚀燃烧，同时对毛细管内壁进行烧蚀，含能物质在烧蚀的情况下，自身也会燃烧放出大量的热和粒子，被炸裂的发射药柱燃烧的同时获得一定的速度，所产生的大量有效点火物质，能够大幅度增强等离子体的点火效果，并且可以对等离子体的多个参数进行精确调控。
[0005]为了实现上述任务，本专利技术采取如下的技术解决方案：
[0006]一种金属粉装填于发射药的等离子体发生器，其特征在于，包括电极杆、螺母压片、负极螺堵、毛细管、发射药柱、金属粉、金属丝；
[0007]所述电极杆为中间带圆盘的结构，圆盘左端的杆上开有外螺纹，用来与螺母压片
连接，圆盘右端的杆上固定发射药柱及金属丝，圆盘左端压紧毛细管；
[0008]所述螺母压片用来紧固电极杆，通过螺纹与电极杆左端连接；
[0009]所述负极螺堵为圆筒状结构，左端中心位置开有小孔，用来与毛细管嵌套，圆筒内部放置毛细管，并且与毛细管外壁紧密配合；
[0010]所述毛细管为变直径的圆筒结构，材料为聚四氟乙烯，嵌套于负极螺堵中，左端较细，用来固定电极杆，右端内壁涂覆有含能物质；
[0011]所述发射药柱为单孔圆管状结构，材料为单基发射药、双基发射药或多基发射药的含能物质，中心有一个圆形通孔，左端通过粘接固定于电极杆右端，右端采用堵片进行封堵，圆形通孔中装填金属粉，金属丝一端埋于金属粉中，另一端与负极螺堵连接；
[0012]所属金属粉为某一直径的导电金属颗粒，填充于发射药柱的圆形通孔中，一端连接电极杆右端，一端连接金属丝；
[0013]所述金属丝为采用一定材质、直径的细丝，一端埋于金属粉中，另一端与负极螺堵连接；
[0014]通过对以上部件依次组装得到金属粉装填于发射药的等离子体发生器。
[0015]本专利技术的金属粉装填于发射药的等离子体发生器，与现有技术相比，有益效果体现在以下几个方面：
[0016](1)采用金属粉与发射药柱复合的结构方式，通过对发射药柱的配方组成、外径、内孔直径、长度的调整，能够实现金属粉电爆炸时对发射药的高效烧蚀助燃作用，大幅度提高等离子体的有效点火物质，实现对等离子体点火效果的高效调控。与现有技术相比，能够实现对等离子体点火物质和点火压力的调节，能够对发射药及装药进行更高效的点火。
[0017](2)采用毛细管内壁涂覆含能物质的结构方式，通过对涂覆物质的材料选择，涂覆层厚度的调整，能够进一步增加烧蚀物质的量，实现对等离子体有效点火物质及点火压力的调控。与现有技术相比，能够大幅度增加毛细管的利用率，通过对毛细管结构的调控，进一步增加对等离子体点火的精确调控。
[0018](3)采用金属粉装填于发射药柱的结构方式，通过对金属粉材质、粒径的优选，能够较好的控制电爆炸的强度及产生的颗粒数量，对发射药柱与毛细管内壁进行大面积烧蚀，起到对发射药柱高效烧蚀和助燃的效果，电爆炸使得发射药柱破裂，能够加速碎片的喷出速度，进一步提高等离子体的点火效果。与现有技术相比，能够更好的调节等离子体的初始强度，以及含能物质烧蚀后的点火物质量，从而实现了对等离子体点火的进一步精确调控，能够保证对不同类型的发射药及装药进行高效的点火。
[0019]因此，本专利技术解决了等离子体发生器的多参数精确调控、等离子体点火的控制和效率问题。
附图说明
[0020]图1是本专利技术等离子体发生器的组成示意图。
[0021]图2是图1的A向剖视图。
[0022]图3是具体实施例示意图。
具体实施方式
[0023]下面结合附图及专利技术人给出的实施例对本专利技术作进一步的详细说明。
[0024]如图1、图2所示，本实施例给出一种金属粉装填于发射药的等离子体发生器优选结构，包括电极杆1、螺母压片2、负极螺堵3、毛细管4、发射药柱5、金属粉6、金属丝7；
[0025]所述电极杆1为中间带圆盘的结构，材料为45号钢，圆盘尺寸为Φ20mm
×
5mm，圆盘左端的杆尺寸为Φ8mm
×
100mm，外侧端面上开有外螺纹，用来与螺母压片2连接，圆盘右端的杆尺寸为Φ8mm
×
50mm，圆盘右端固定发射药柱5，圆盘左端压紧毛细管4；
[0026]所述螺母压片2用来紧固电极杆1，材料为45号钢，通过螺纹与电极杆1左端连接；
[0027]所述负极螺堵3为圆筒状结构，材料为45号钢，内部尺寸为Φ30mm
×
160mm，壁厚为5mm，左端中心位置开有小孔，孔内径为Φ14mm，毛细管4通过紧配合与负极螺堵3内壁嵌套；
[0028]所述毛细管4为变直径的圆筒结构，材料为聚四氟乙烯，壁厚为5mm，左端内部尺寸为Φ8mm
×
50mm，右端内部尺寸为Φ30mm
×
160mm，嵌套于负极螺堵3中，左端用来固定电极杆1，毛细管4右本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种金属粉装填于发射药的等离子体发生器，其特征在于，包括电极杆(1)、螺母压片(2)、负极螺堵(3)、毛细管(4)、发射药柱(5)、金属粉(6)、金属丝(7)；所述电极杆(1)为中间带圆盘的结构，圆盘左端的杆上开有外螺纹，用来与螺母压片(2)连接，圆盘右端的杆上固定发射药柱(5)，圆盘左端压紧毛细管(4)；所述螺母压片(2)用来紧固电极杆(1)，通过螺纹与电极杆(1)左端连接；所述负极螺堵(3)为圆筒状结构，左端中心位置开有小孔，用来与毛细管(4)嵌套，圆筒内部放置毛细管(4)，并且与毛细管(4)外壁紧密配合；所述毛细管(4)为变直径的圆筒结构，材料为聚四氟乙烯，嵌套于负极螺堵(3)中，左端较细，用来固定电极杆(1)，右端内壁涂覆有含能物质；所述发射药柱(5)为单孔圆管状结构，材料为单基发射药、双基发射药或多基发射药的含能物质，中心有一个圆形通孔(8)，左端通过粘接固定于电极杆(1)右端，右端采用堵片进行封堵，圆形通孔(8)中装填金属粉(6)，金属丝(7)一端埋于金属粉(6)中，另一端与负极螺...

【专利技术属性】
技术研发人员：张江波，赵树森，梁泰鑫，肖飞，刘威，肖忠良，刘幼平，
申请(专利权)人：中北大学，
类型：发明
国别省市：