Пиротехническая химия
Главная Начинающим пиротехникам Статьи Добавить статью Добавить материалы на сайт Поиск по сайту Карта книг Карта сайта
Книги в помощь
Военная история Изготовление и применение ВВ Пиротехника в военном деле Разное по пиротехнике Физика в пиротехнике Химия ВВ и составов
Новые книги
Суворов С. "Бронированная машина пехоты БМП -3 часть 1" (Военное дело)

Яковлев Г.П. "122 мм самоходная пушка образца 1944 г." (Военное дело)

Суарес Г. "Тактическое преимущество " (Военное дело)

Стодеревский И.Ю. "Автобиография записки офицера спецназа ГРУ " (Военное дело)

Семиколенков Н.П. "стрельба из танковых пулеметов " (Военное дело)
Физика взрыва. Т.2 - Орленко Л.П.
Орленко Л.П. Физика взрыва. Т.2. Под редакцией Орленко Л.П. — M.: ФИЗМАТЛИТ, 2002. — 654 c.
ISBN 5-9221-0220-6
Скачать (прямая ссылка): orlfizvzrvt22002.djvu
Предыдущая << 1 .. 267 268 269 270 271 272 < 273 > 274 275 276 277 278 279 .. 309 >> Следующая


2) синтез сверхтвердых материалов при детонации углеродосодержащих бризантных BB или их смесей с графитом или нитридом бора,

1. Ударно-волновой синтез сверхтвердых материалов. Динамический синтез сверхтвердых материалов осуществляется путем ударно-волнового нагружения графита (нитрида бора) или их смесей с металлами в плоских или цилиндрических контейнерах — устройствах сохранения. Схемы таких устройств рассматривались в п. 21.4. Для обеспечения термодинамических условий перехода исходных веществ в высокоплотные сверхтвердые модификации и предотвращения обратного перехода необходимо уметь регулировать как давление р и температуру T вещества на стадии нагружения, так.и его температуру на стадии разгрузки. Регулирование давления ударного сжатия осуществляется как путем выбора схем нагружения, так и используя различные BB- Регулирование температуры ударного сжатия вещества и его температуры после разгрузки осуществляется следующими способами:

1) сжатие пористого вещества различной пористости; 4 *

Щ предварительный нагрев или охлаждение сжимаемого вещества;

3) динамическое изэнтропическое сжатие — при ьіногркратном ударнсьволновом сжатии температура растет медленнее:

4) совместное сжатие вещества с добавками, не вступающими в химическую реакцию со сжимаемым веществом.

Для повышения скорости фазового перехода, а следовательно, увеличения выхода плотной фазы, необходимо вести синтез при высокой температуре. Для достижения высокой температуры пористое вещество подвергают ударно-волновому сжатию [21.38]. Однако в процессе адиабатической разгрузки ударно-сжатого вещества относительный спад давления значительно превышает относительный спад температуры, в результате чего остаточная температура может превысить некоторый критический уровень, выше которого скорость обратного фазового перехода достаточно велика. Данное обстоятельство препятствует сохранению фазы высокого давления. Для перехода алмаз—^графит критический уровень температуры составляет 1500.. .1600. Подавление обратного фазового расхода осуществляется путем быстрого охлаждения под давлением синтезиров^їной фазы до температур ниже критических. Для этого к сжимаемому порощкообразному веществу подмешивают порошки металлов, имеющих небольшую температуру ударно-волнового сжатия (медь, никель). При достаточно малом размере частиц и правильном выборе состава смеси, происходит быстрое выравнивание температуры частиц за счет теплообмена, в результате чего фаза высокого давления охлаждается до температуры, меньшей критической. Размер частицы алмаза I, охлаждаемой за время t, может быть оценен с помощью соотношения I ¦» \/а?, где о — температуропроводность охлаждающей среды [21.39].

Такая технология реализована для медно-графитовых смесей (92% Cu +8% С). При использовании зарядов BB большой массы (~1000 кг) выход алмаза достигает 80% от массы графита, размер частиц синтезированного алмаза составляет

578 " 21. Обработка материалов взрывом.

1... 100 mkm [21.18, 21.44]. Аналогичным методом синтезирован кубический нитрид бора[21.45].

Одним из перспективных методов динамического синтеза сверхтвердых материалов может стать метод ударного сжатия смесей исходного вещества с криогенными жидкостями (сжиженными газами) с последующей быстрой разгрузкой таких смесей до атмосферного давления[21.46, 21.47]. За счет сильного разогрева сжиженных газов в ударных волнах, в смеси можно достичь высоких температур. При разгрузке температура такой смеси быстро падает вследствие быстрого расширения жидкости и ее газификации, что способствует сохранению плотной фазы.

Известны два основных кинетических механизма фазовых переходов в твердых телах при ударно-волновом сжатии, мартенситный и диффузионный [21.42]. Мартенситный переход с когерентной, кооперативной перестройкой кристаллической решетки отличается высокой скоростью, особенно при больших напряжения и деформациях. Диффузионный переход с активацией отдельных атомов или молекул является медленным, но резко ускоряется при высоких температурах. Образование новой фазы из расплава также следует отнести к диффузионному механизму. Относительно механизмов образования плотных модификаций углерода и нитрида бора при ударно-волновом сжатии нет единого мнения. В [21.40] на основе структурных исследований пришли к выводу, что образование плотных модификаций из исходных кристаллических веществ при высоких давлениях в ударных волнах происходит по мартенситному механизму через промежуточные стадии. В то же время образование алмаза при ударно-волновом сжатии сажи (аморфного углерода) идет по диффузионному механизму. В [21.39] предлагается двухстадийкый механизм ударно-волнового превращения кристаллического графита. На первой стадии осуществляется «быстрый» мартенситный переход, начинающийся на дефектах упаковки графитовых слоев. С точки зрения гетерогенной кинетики первая стадия соответствует образованию зародышей новой фазы. При дальнейшем росте давления происходит разрушение решетки графита, и мартенситный переход становится невозможным. Далее превращение может идти только диффузионным путем. При увеличении времени нагружения диффузионная стадия превращения переходит в стадию спекания кристаллов алмаза в поликристаллы. Величина и прочность этих поликристаллов определяется не только временем существования высокого давления, но и температурой ударного сжатия. На основании рассмотренного механизма в [21.39] предлагают вовсе исключить бездиффузионную стадию образования алмаза за счет применения аморфного углерода (сажи, угля). Так как в этих материалах нет готовых дислокационных зародышей, то ожидается, что снизится скорость нуклеации, и частицы алмаза будут более крупными и симметричными, с лучшей абразивной способностью.
Предыдущая << 1 .. 267 268 269 270 271 272 < 273 > 274 275 276 277 278 279 .. 309 >> Следующая
Реклама
 
 
Авторские права © 2010 PiroChem. Все права защищены.