鋁粉粒度對切割彈燃燒和切割機理的影響

吳藝英，朱秀英，高顯明，徐酉亮

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鋁粉粒度對切割彈燃燒和切割機理的影響

吳藝英，朱秀英，高顯明，徐酉亮

（中國白城兵器試驗中心總裝備部輕武器重點實驗室，吉林白城， 137000）

基于切割彈燃燒合成過程及切割機理，通過實驗分析研究了鋁粉粒度對切割彈切割性能的影響。實驗表明，鋁粉粒度過小（＜48μm）會使切割彈內以鋁熱劑為主要成分的切割劑反應過快，發生安全危險；鋁粉粒度過大（＞106μm）則導致反應無法進行。鋁粉粒度在一定范圍內（48~106μm）可使切割彈發生穩定的合成燃燒反應，實現切割。就切割效果而言，鋁粉粒度越小反應速率越快，噴嘴出口壓力和速度越大，有利于切割厚鋼板；鋁粉粒度越大燃燒時間越長，熱量轉換效率越高，有利于切割薄鋼板。

切割彈；鋁粉粒度；燃燒合成反應；切割機理

高溫自蔓延反應（SHS）又稱燃燒合成反應。其基本原理是利用外部提供的能量使高放熱反應體系局部燃燒，反應形成前沿燃燒波，在自身放出熱量的支持下，反應隨著燃燒波繼續向前推進，并合成具有指定成分和結構的燃燒產物[1]。自蔓延高溫鋁熱劑反應常用于一些工程應用的熱源和一些先進材料的合成。其中Fe2O3+Al鋁熱劑作為一個非常經典的反應體系早在1898年就被應用于鐵軌的焊接，這一反應體系同樣適用于材料的切割和打孔[2]。本文介紹了一種基于鋁熱燃燒合成反應技術和固體火箭彈設計原理研制而成的新型切割技術——燃燒合成切割彈技術，實現了無需外界能源、攜帶方便、操作簡單的有效切割金屬的新型切割方法。……