采用爆炸喷涂法揭示新型(Sm_1-XGd_X)₂Zr₂O₇缓烧蚀材料隔热机理

来源期刊：材料导报2019年第S2期

论文作者：樊伟 田甜 崔艳芳 周淑娟

文章页码：134 - 290

关键词：爆炸喷涂;缓烧蚀添加剂;火炮身管;钐钆复合物锆酸盐;

摘    要：以(Sm_1-XGd_X)₂Zr₂O₇为研究对象,以微晶蜡作为载体,通过14.5 mm弹道枪膛壁温度测试试验,开展(Sm_1-XGd_X)₂Zr₂O₇降膛壁温度效果研究。结果表明,在不装填(Sm_1-XGd_X)₂Zr₂O₇试样的条件下,14.5 mm弹道枪坡膛内壁最高温度为957℃,在装填质量比为1∶2（微晶蜡:钐钆复合物锆酸盐）试样条件下,5发坡膛内壁最高温度的平均值为869℃,降温效果明显。通过半密闭爆发冲刷试验,开展(Sm_1-XGd_X)₂Zr₂O₇用量及爆炸压力对沉积层的影响研究,包括分散性及化学组成。研究结果表明,在60 MPa和2 500 K条件下,随着(Sm_1-XGd_X)₂Zr₂O₇用量的增加,沉积层变厚,沉积层中存在(Sm_1-XGd_X)₂Zr₂O₇且分散良好;在(Sm_1-XGd_X)₂Zr₂O₇试样质量比为1∶2及2 500 K条件下,随着爆炸压力的增加,沉积层变薄,沉积层中存在(Sm_1-XGd_X)₂Zr₂O₇且分散良好。最终得出隔热机理为:在高温条件下,试样融化吸收部分热量,同时高压条件形成的气流携带(Sm_1-XGd_X)₂Zr₂O₇高速冲刷枪管内壁,部分(Sm_1-XGd_X)₂Zr₂O₇沉积到内壁,在界面结合处形成了一层均匀分布的沉积层,综合起到隔热保护作用。