激光引爆炸药驱动飞片的研究(2)
1.1 激光驱动飞片技术的国内外研究进展
1.2 本论文的主要研究内容
小飞片起爆技术对于微型起爆系统，传爆药的可靠起爆与传爆研究有着重要的意义，同时可以丰富非理想爆轰研究。本文主要研究激光引爆炸药驱动飞片后的运动规律。
主要研究内容为：
（1）理论推导炸药驱动飞片的速度公式
（2）利用PVDF膜的压电效应测试不同装药直径和装药高度下飞片的速度。
（3）根据测出的速度得出装药直径和高度对飞片速度的影响
2 相关理论
2.1 炸药的冲击起爆机理
2.1.1 均质炸药的冲击起爆机理
均质炸药是指物理结构非常均匀，具有均一的物理和力学性质的炸药。如硝基甲烷、液态硝化甘油PETN单晶等。
均质炸药的冲击起爆模型最早是由campbell[16]等人在实验观察的基础上提出来的。当冲击波进入均质炸药后，初始波阵面后面的炸药首先是受冲击整体加热，然后发化学反应。最先受冲击的地方的炸药将在极短的时间内完成反应，产生超速爆轰，在赶上初始入射冲击波以后，在未受冲击的炸药内发展成为稳定爆轰。均质炸药的冲起爆特性图见图2-1所示。
图2-1 均相炸药的冲击起爆特性图
如图2-1所示，当初始冲击波进入均相炸药，先以常速(或稍有衰减)前进，同时界面以低于冲击波速度的质点速度前进，在界面上的炸药经过一定的延滞期之后，产生爆炸反应，并在均相炸药中产生爆轰波。由于此爆轰波既是在已经受到初始冲击波压缩的炸药(密度增大)中进行，又是在运动着的界面进行的，因此爆速比原密度炸药的稳定爆速大，所以是以超速爆轰波速度Ds前进。该爆轰波经过一段时间后，赶上初始冲击波，两波重叠并出现过激爆速(约比稳定爆速高10%左右)，然后很快地降到稳定爆速D。
2.1.2 非均质炸药的冲击起爆机理
所谓非均质炸药是指在浇注、结晶过程或是压装过程所引起的炸药的物理结构不连续性(例如:气泡、空穴、杂质、裂纹等)或是人为掺入一些杂质等。通常使用的传爆药和主装药均属于非均质炸药。
非均质炸药的起爆特性如图2-2所示，当初始冲击波以初始速度Us进入非均相炸药后，由于炸药密度的不连续性，引起冲击波交会，在炸药中激起局部化学反应，形成热点。这些反应使得到初始冲击波加强后，以大于初始冲击波的速度在炸药中行进，同时激起更多的炸药反应，再次加强冲击波。如此反复作用，使炸药中的冲击波不断加速，最后达到稳定爆轰。从非均质炸药的冲击波起爆特性图可见，非均相炸药的冲击起爆过程与均相炸药不同，从初始冲击波入射到稳定爆轰，整个过程爆速没有明显突跃，同时也没有出现超压爆轰现象。
图2-2非均相炸药的冲击起爆特性图
二十世纪吹冰十年代初，美国的campbell等[17]通过实验观察，阐述了非均质炸药的冲击起爆理论。
CamPbell认为，在整个过渡区阶段，化学反应的量是逐渐增加的，最初加速得慢，到一定程度后才快速增加，最后达到爆轰[18]。对于非均相炸药，当进入的冲击波较弱时，大部分炸药不发生反应，只有少量热点在炸药中形成，如果这些热点温度足够高，便可经过各自所需的延滞期后发生局部化学反应。那些温度很高且延滞期极短的热点，化学反应放出热量快，能跟上初始冲击波，并加强初始冲击波;那些延滞期较长的热点经在过一段时间后，其反应放出的热量也能加强初始冲击波。这样许多不同温度与不同延滞期的局部热点的爆炸，在不同的时间加强了初始冲击波，从而形成的热点越来越多，最后达到稳定爆轰。现在已经普遍公认，沿着非均质凝聚炸药行进的起爆冲击波，会先在微妙级的时间内，造成半径尺寸估计只有微米级以下的大量热点。
下一篇：钛酸钡的高温合成研究+文献综述