金属丝材质对电-化耦合爆炸能量沉积的影响

王铖 汪航宇 李星翰 韦丁 林家睿 陈浩东 甘云丹

王铖, 汪航宇, 李星翰, 韦丁, 林家睿, 陈浩东, 甘云丹. 金属丝材质对电-化耦合爆炸能量沉积的影响[J]. 高压物理学报. doi: 10.11858/gywlxb.20251173
引用本文: 王铖, 汪航宇, 李星翰, 韦丁, 林家睿, 陈浩东, 甘云丹. 金属丝材质对电-化耦合爆炸能量沉积的影响[J]. 高压物理学报. doi: 10.11858/gywlxb.20251173
WANG Cheng, WANG Hangyu, LI Xinghan, WEI Ding, LIN Jiarui, CHEN Haodong, GAN Yundan. Effect of wire material on the energy deposition in electro-chemical coupling explosions[J]. Chinese Journal of High Pressure Physics. doi: 10.11858/gywlxb.20251173
Citation: WANG Cheng, WANG Hangyu, LI Xinghan, WEI Ding, LIN Jiarui, CHEN Haodong, GAN Yundan. Effect of wire material on the energy deposition in electro-chemical coupling explosions[J]. Chinese Journal of High Pressure Physics. doi: 10.11858/gywlxb.20251173

金属丝材质对电-化耦合爆炸能量沉积的影响

doi: 10.11858/gywlxb.20251173

Effect of wire material on the energy deposition in electro-chemical coupling explosions

  • 摘要: 为提高含能材料爆炸能量的输出总量和功率,本研究通过金属丝电爆炸产生的等离子体驱动含能材料环四亚甲基四硝胺(HMX)起爆,实现电能与化学能的耦合释放。通过搭建的电-化耦合爆炸实验系统,在常温常压空气中测量了爆炸过程的电压、电流曲线,将电-化耦合爆炸划分为了四个典型阶段:金属丝相变、电流暂停、等离子体放电和振荡放电。研究表明不同材质金属的主要能量沉积发生在不同阶段:镍和铜等凭借中等沸点与高电阻温度系数在金属丝相变和电流暂停阶段实现了高效的相变能量沉积;在等离子体放电阶段,铝因氧化层破裂发生爆发式汽化,并凭借低电离能形成高导等离子体,沉积能量显著跃升;钨通过液态显热蓄积和电阻急剧上升,在等离子体放电阶段的沉积能量占比超过80%。研究还发现电流暂停现象受到金属材质(电阻温度系数、沸点及汽化潜热等)的影响,其中铜表现出最长的电流暂停时间,而钨则未出现该现象。本文系统研究了电-化耦合爆炸过程中的功率与能量沉积特性,揭示了金属材质对能量沉积过程的影响机制,为提升含能材料能量输出总量、功率提供了实验依据与技术支撑。

     

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  • 网络出版日期:  2025-11-11

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