非自持型化学能释放的特性分析

活性毁伤材料冲击引发非自持化学能释放过程如图1.1所示，主要分为碰撞激活、碎裂点火、爆燃和准静态超压四个典型阶段。

（1）碰撞激活阶段。活性弹丸以一定速度碰撞迎弹靶板，在弹丸和靶板中形成冲击波，弹丸材料发生高应变率塑性变形和碎裂，导致内部温度升高，氟聚物基体被激活发生分解反应，如图1.1（a）所示。

（2）碎裂点火阶段。活性弹丸贯穿迎弹靶板后，因应力卸载，进入测试罐内部分碎裂形成类椭球状碎片云，且碎片云特性显著受弹靶碰撞条件影响。一般而言，由于受冲击波轴向衰减影响，弹丸头部碎裂程度往往高于尾部，小尺寸活性碎片首先发生反应，形成局部点火源，如图1.1（b）所示。

（3）爆燃阶段。在局部点火源作用下，爆燃反应在碎片云中传播，并形成类球形爆燃波在测试罐内发展为全域爆燃反应。一般来说，碎片云尺寸分布对罐内爆燃波传播和反射有显著影响，小尺寸碎片越多，爆燃反应越剧烈，超压效应越显著，大尺寸碎片则主要发生燃烧反应，如图1.1（c）所示。(www.xing528.com)

（4）准静态阶段。在该阶段，罐内热力学参数（如压力p、温度T、内能e等）基本保持平衡。与炸药爆轰、火药爆燃压力相比，活性毁伤材料准静态超压相对较低，但作用时间长，冲量大，如图1.1（d）所示。

图1.1　活性毁伤材料冲击引发非自持化学能释放现象

图1.2所示为密度约2.6 g/cm3活性弹丸在不同弹靶碰撞条件下的典型准静态超压效应和化学能释放特性。从图中可以看出，准静态超压和化学能释放显著受碰撞速度的影响，随碰撞速度提高，准静态超压和化学能释放增大，当碰撞速度超过1 200 m/s（临界值）后，准静态超压和化学能释放基本保持不变。从碰撞碎裂引发爆燃反应角度看，这主要是因为，随碰撞速度增大，弹丸碎裂程度提高，当碰撞速度超过1 200 m/s后，活性弹丸已基本完全碎裂并发生爆燃反应，导致准静态超压和化学能释放效应基本不受碰撞速度影响。