活性毁伤材料体系设计方法优化

从组分上看，活性毁伤材料主要是由氟聚物基体和活性金属粉体两方面构成，氟聚物基体除了起模压成型和烧结硬化作用外，更重要的是，在遭受到强冲击或爆炸载荷作用下，能快速发生分解释放出强氧化剂成分，由此激活填充其中的活性金属，从而引发体系发生剧烈爆炸/爆燃反应，释放大量化学能和气体产物，产生超压和热效应。此外，还常在氟聚物基体内添加重金属粉体、金属氧化物粉体等，从而构成多元活性毁伤材料体系。其中，重金属粉体是调控和提高材料体系密度的重要组分，而金属氧化物的添加对化学反应速率有一定影响。图2.16（a）所示为活性毁伤材料体系组分设计方法。

活性毁伤材料体系设计需要解决的关键问题是组分筛选和配比设计，直接决定着活性毁伤材料含能量、气体产物量、反应速率、反应温度和材料体系密度等性能。活性毁伤材料密度主要影响活性毁伤元的侵彻能力，含能量、气体产物量和反应速率等主要影响活性毁伤元爆炸威力性能。对活性毁伤材料的工程化应用，需综合考虑活性毁伤材料的物化性能，如图2.16（b）所示，从而确定活性毁伤材料组分及配比。从活性毁伤材料体系设计手段看，可应用REAL/ASTD化学热力学软件对材料体系组分与配比进行调控与优化，该软件基于吉布斯-亥姆霍兹/范特-霍夫标准反应热效应方程开发，根据化学热力学数据等压热容Cp=f（T）、标准焓、　标准熵、相变点和相变热等参数对化学反应行为进行仿真，给出化学反应体系平衡时各组分及产物含量、产物相态、反应温度、气体产物量等，表2.1所示为常用物质的热力学数据。

图2.16　活性毁伤材料体系设计方法(www.xing528.com)

表2.1　常用物质热力学数据

续表