兵工学报 ›› 2023, Vol. 44 ›› Issue (12): 3826-3835.doi: 10.12382/bgxb.2023.0238
所属专题: 爆炸冲击与先进防护
李思宇1, 董晓芬1,*(), 王云鹏2, 李帅3, 王端1, 王庆华4
收稿日期:
2023-03-22
上线日期:
2023-12-30
通讯作者:
LI Siyu1, DONG Xiaofen1,*(), WANG Yunpeng2, LI Shuai3, WANG Duan1, WANG Qinghua4
Received:
2023-03-22
Online:
2023-12-30
摘要:
爆炸箔起爆器因其高可靠性、高安全性而在各类战术武器中备受青睐,但其起爆需要较高的输入能量和电压,需配备专门的起爆线路,导致成本高、体积大,在常规武器中应用受限。为顺应爆炸箔起爆器低能化、小型化的发展趋势,获得充电电压在1.5kV以下的爆炸箔起爆器,设计和制备一种采用TiW/Ni/Au复合薄膜的爆炸箔,并对其电爆性能和驱动能力进行了深入研究。研究结果表明:桥区尺寸为0.15mm×0.15mm的TiW/Ni/Au爆炸箔性能最佳,可在0.1μF储能电容、800V充电电压下可靠发生电爆炸,使25μm厚的聚酰亚胺飞片,在直径350μm的加速膛剪切作用下,在0.4μs内加速到3920m/s;与Cu箔相比,800V充电电压下,相同桥区尺寸的TiW/Ni/Au爆炸箔电爆炸能量利用效率从3.11%提高到了12.76%。
中图分类号:
李思宇, 董晓芬, 王云鹏, 李帅, 王端, 王庆华. TiW/Ni/Au爆炸箔制备及性能研究[J]. 兵工学报, 2023, 44(12): 3826-3835.
LI Siyu, DONG Xiaofen, WANG Yunpeng, LI Shuai, WANG Duan, WANG Qinghua. Study on Preparation and Properties of TiW/Ni/Au Exploding Foil[J]. Acta Armamentarii, 2023, 44(12): 3826-3835.
基底 | 材料 | 厚度/μm | 桥区尺寸/mm |
---|---|---|---|
0.10×0.10 | |||
Pyrex7740玻璃 | TiW/Ni/Au | 0.05/0.3/3.65 | 0.15×0.15 |
0.20×0.20 | |||
0.23×0.23 |
表1 TiW/Ni/Au爆炸箔设计参数表
Table 1 Design parameters of TiW/Ni/Au exploding foil
基底 | 材料 | 厚度/μm | 桥区尺寸/mm |
---|---|---|---|
0.10×0.10 | |||
Pyrex7740玻璃 | TiW/Ni/Au | 0.05/0.3/3.65 | 0.15×0.15 |
0.20×0.20 | |||
0.23×0.23 |
靶材 | 规格/mm | 纯度/% |
---|---|---|
TiW合金(质量含量比W∶Ti=9%∶1%) | ϕ100×2 | ≥99.95 |
Ni金属 | ϕ100×2 | ≥99.95 |
Au金属 | ϕ100×2 | ≥99.95 |
表2 金属靶材规格参数表
Table 2 Specification parameters of metal target material
靶材 | 规格/mm | 纯度/% |
---|---|---|
TiW合金(质量含量比W∶Ti=9%∶1%) | ϕ100×2 | ≥99.95 |
Ni金属 | ϕ100×2 | ≥99.95 |
Au金属 | ϕ100×2 | ≥99.95 |
桥区尺寸/mm | 充电电压/V | 试验结果 |
---|---|---|
0.10×0.10 | 500 | 均激发 |
0.15×0.15 | 500 | 均未激发 |
0.20×0.20 | 500 | 均未激发 |
0.23×0.23 | 500 | 均未激发 |
表3 电安全性试验结果
Table 3 Electrical safety test results
桥区尺寸/mm | 充电电压/V | 试验结果 |
---|---|---|
0.10×0.10 | 500 | 均激发 |
0.15×0.15 | 500 | 均未激发 |
0.20×0.20 | 500 | 均未激发 |
0.23×0.23 | 500 | 均未激发 |
技术指标 | 数值 |
---|---|
激光波长/nm | 1554 |
最大输入光功率/mW | ≤500 |
测量点数 | 2 |
理论测速范围/(m·s-1) | 0~60000 |
传光方式 | 全光纤传输 |
时间分辨率/ns | <0.2 |
仪器供电要求 | 200~240VAC,50/60Hz,功耗小于100W |
表4 测试仪技术性能指标
Table 4 Technical performance indicators of test instrument
技术指标 | 数值 |
---|---|
激光波长/nm | 1554 |
最大输入光功率/mW | ≤500 |
测量点数 | 2 |
理论测速范围/(m·s-1) | 0~60000 |
传光方式 | 全光纤传输 |
时间分辨率/ns | <0.2 |
仪器供电要求 | 200~240VAC,50/60Hz,功耗小于100W |
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