一种复合结构材料及其制备方法技术

本发明专利技术涉及壳体爆破技术领域，尤其涉及一种多效毁伤复合结构材料及其制造方法。本发明专利技术所述的复合结构材料由含能高熵合金活性材料和钨合金空间阵列点阵结构组成，并且所述的含能高熵合金活性材料体积分数不小于55％，所述的钨合金空间阵列点阵结构为3D晶胞结构，可通过结构参数调整，实现高应变速率下可控破碎和诱发释能效果。具体的制造方法包括，1)采用增材制造的方法对钨合金空间阵列点阵结构进行逐层成型；2)将含能高熵合金粉末与钨合金点阵压制成型，并进行高温烧结。本发明专利技术通过调配钨合金空间点阵特征参数以及含能高熵合金成分，可达到兼具高强度、较高的断裂应变和高释能特性效果，而且可以实现密度在大范围内调整，综合性能优异；可实现不同的武器杀伤效果，同时，设计了基于增材制造的多尺度复合毁伤强化战斗部壳体的结构及其工艺参数，最大程度提高破片的杀伤效果以及穿透能力。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于壳体爆破，尤其涉及一种多效毁伤的复合结构材料及其制备方法。

技术介绍

1、破片战斗部中的高能炸药爆炸产生的冲击波超压、高温以及驱动的高速破片构成了武器弹药不同空间距离上的主要毁伤模式。随着炸药技术的发展，pbx、lx-17及tatb等各种冲击感度较低的低易损炸药正逐步在导弹装药中得到应用，这大大增强了惰性破片单纯依靠动能冲击引爆炸药的难度，即使命中也很难达到“一击即爆”的毁伤威力，而精确制导炸弹等大型目标即使偏航和解体，威胁依旧存在。传统战斗部的钢/钨合金等金属破片毁伤元依靠单一的动能来打击目标，其毁伤效能已经不能满足现在高效杀伤的应用要求。

2、开发新型战斗部毁伤元是大幅度提高破片战斗部高效毁伤效能的重要发展方向，而采用活性材料的是实现这一目标的理想选择之一。活性材料(多效毁伤复合结构材料)通过基于“爆炸驱动撞击破碎-冲击诱发反应”释能机制，可以增强破片战斗部热效应场和破片动能场的复合破片多重毁伤，从而实现战斗部毁伤威力大幅度增强。采用活性材料实现破片战斗部结构含能化是能够在战斗部结构尺寸与质量限制下实现远程毁伤威力显著提高，满本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种复合结构材料，其特征在于，所述复合结构材料由含能高熵合金活性材料和钨合金空间点阵结构组成，所述含能高熵合金活性材料的体积分数不小于55％，所述钨合金空间点阵结构为3D晶胞结构，所述3D晶胞结构为带有微缺陷的Kagome或Bcc类型胞元点阵结构。

2.根据权利要求1所述的复合结构材料，其特征在于：所述含能高熵合金活性材料的分子式为：NiaTibZrcWdXeYf，其中，0.1at.％≤a≤0.25at.％，0.01at.％≤b≤0.45at.％，0.05at.％≤c≤0.65at.％，0.01at.％≤d≤0.25at.％，0.02at.％≤e+f≤0.5at.％且满足...

【技术特征摘要】

1.一种复合结构材料，其特征在于，所述复合结构材料由含能高熵合金活性材料和钨合金空间点阵结构组成，所述含能高熵合金活性材料的体积分数不小于55％，所述钨合金空间点阵结构为3d晶胞结构，所述3d晶胞结构为带有微缺陷的kagome或bcc类型胞元点阵结构。

2.根据权利要求1所述的复合结构材料，其特征在于：所述含能高熵合金活性材料的分子式为：niatibzrcwdxeyf，其中，0.1at.％≤a≤0.25at.％，0.01at.％≤b≤0.45at.％，0.05at.％≤c≤0.65at.％，0.01at.％≤d≤0.25at.％，0.02at.％≤e+f≤0.5at.％且满足a+b+c+d+e+f＝1，x、y分别为al、nb、hf、ta、mo、cr、fe、mg、be、li、co中的一种或多种。

3.根据权利要求2所述的复合结构材料，其特征在于：所述分子式为niatibzrcwdxeyf的高熵合金以bcc结构为主相，理论能量密度≥70kj/cm3，动态压缩强度≥1600mpa，断裂应变≥13％。

4.根据权利要求2或3所述的复合结构材料，其特征在于：所述钨合金空间点阵结构为wxtay合金，其中，0.90≤x≤0.99at.％，0.01≤y≤0.1at.％且满足x+y＝1。

5.一种权利要求4所述的复合结构材料的制备方法，其特征在于，依次包括有以下步骤：

6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于：在步骤1)中，气雾化制粉...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈小虎，韩俊刚，李雷，曹召勋，徐永东，朱秀荣，王军，任政，
申请(专利权)人：中国兵器科学研究院宁波分院，
类型：发明
国别省市：