一种释能毁伤元及制备方法技术

本发明专利技术公开了一种释能毁伤元，所述释能毁伤元的材质为稀土复合材料，所述稀土复合材料的化学式为R

【技术实现步骤摘要】
一种释能毁伤元及制备方法


[0001]本专利技术涉及金属材料，特别涉及一种稀土复合材质的释能毁伤元及制备方法。

技术介绍

[0002]当前已知的释能毁伤元，其释能机理一是与氧气较容易反应的元素与氧发生反应，放出大量的热量；二是金属与金属之间或金属与中间产物之间的反应。当前金属释能材料主要是以Zr、Al等高活性元素作为主要释能元素，在空气或氧气含量较高的环境中实现燃烧效果，但通常在低压缺氧、水下等环境中释能效果差，且其力学性能不足，难以用于结构部件。
[0003]稀土金属作为一种高活性材料，其燃烧的释能值远高于现有金属释能材料。但稀土金属活性太高，无法直接以单质状态长时间在空气中存放，与其他金属构成金属间化合物后释能效果又会变差。如何获得一种能够在无氧环境实现高效释能，常规环境中释能强、兼具一定的力学性能、可长时间稳定存放的释能毁伤元是亟待解决的问题。

技术实现思路

[0004]本专利技术提出了一种释能毁伤元，所述释能毁伤元能够在无氧环境中实现高效释能，在常规环境中释能强、兼具一定的力学性能、可长时间稳定存放。
[0005]为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案为：
[0006]一种释能毁伤元，所述释能毁伤元的材质为稀土复合材料，所述稀土复合材料的化学式为R
‑
H
‑
M，其中R选自Nd、Pr、Dy、Tb、Ho、La、Ce、Pm、Sm、Eu、Gd、Er、Tm、Yb、 Lu和Y元素中的至少一种，M选自W或Mo中至少一种，所述稀土复合材料的成分包括4.5wt％～50wt％的R，0.08wt％～1.65wt％的H，余量为M。
[0007]优选的，所述的稀土复合材料中R
‑
H以稀土氢化物形式存在。
[0008]优选的，所述的稀土复合材料中M以钨、钼单质或钨钼合金形式存在。
[0009]优选的，所述的稀土氢化物分布于M颗粒的空隙中。
[0010]优选的，所述稀土复合材料的成分包括4.5wt％～40wt％的R，0.08wt％～1.32wt％的H，余量为M。
[0011]优选的，如上所述的释能毁伤元的制备方法，包括以下步骤：
[0012]a、将M粉末和稀土氢化物粉末按所述稀土复合材料的成分配比混合；
[0013]b、所述粉末混合均匀后压制成预定形状的坯体；
[0014]c、将坯体放入真空气氛炉中进行烧结处理；
[0015]d、冷却后的烧结坯体在氢气气氛中热处理，制得毛坯；
[0016]e、所述毛坯经过机加工后，得到所述的释能毁伤元。
[0017]优选的，所述M粉末的粒度D50为3μm～30μm，所述稀土氢化物粉末的粒度D50 为3μm～20μm。
[0018]优选的，在步骤b中，将混合后粉末装入橡胶套中，在等静压机中压制成型，压制压
力大于或等于150MPa，保压时间大于或等于30s。
[0019]优选的，在步骤c中，在正压氢气或氩气气氛中进行烧结处理，烧结的温度为1470℃～2250℃，烧结时间5h～10h。
[0020]优选的，在步骤d中，随炉冷却至100℃～350℃，在氢气气氛中进行热处理。
[0021]本专利技术的有益效果是：
[0022]1、本专利技术的释能毁伤元的材质以一种假合金的形式存在，不仅在有氧环境中能够实现较好的释能效果，兼具一定的力学性能，且在二氧化碳、氮气、水等低氧或无氧环境具有较好的释能效果。
[0023]2、本专利技术将烧结后的稀土与钨、钼复合材料毛坯在氢气气氛中进行热处理，使得所述释能毁伤元可以在空气中长时间存放，且所述释能毁伤元使用时能够产生燃爆的效果。
具体实施方式
[0024]为了使本专利技术所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚、明白，以下结合实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。
[0025]在推荐的实施方式中，所述的稀土复合材料中R
‑
H以稀土氢化物形式存在。
[0026]在推荐的实施方式中，所述的稀土复合材料中M以钨、钼单质或钨钼合金形式存在。
[0027]在推荐的实施方式中，所述的稀土氢化物分布于M颗粒的空隙中。
[0028]在推荐的实施方式中，所述稀土复合材料的成分包括4.5wt％～40wt％的R，0.08wt％～1.32wt％的H，余量为M。
[0029]在推荐的实施方式中，所述的R选自Nd、Pr、Ho、Dy、Tb、Y和Gd元素中的至少一种。
[0030]优选的，所述的R选自Nd、Pr、Ho、Dy和Tb元素中的至少一种。
[0031]在推荐的实施方式中，所述的M包括W和Mo，所述W含量为Mo含量的4～9倍。
[0032]在推荐的实施方式中，所述的M优选为W。
[0033]在推荐的实施方式中，所述的释能毁伤元的制备方法包括以下步骤：
[0034]a、将M粉末和稀土氢化物粉末按所述稀土复合材料的成分配比混合；
[0035]b、所述粉末混合均匀后压制成预定形状的坯体；
[0036]c、将坯体放入真空气氛炉中进行烧结处理；
[0037]d、冷却后的烧结坯体在氢气气氛中热处理，制得毛坯；
[0038]e、所述毛坯经过机加工后，得到所述的释能毁伤元。
[0039]在推荐的实施方式中，所述M粉末的粒度D50为3μm～30μm，所述稀土氢化物粉末的粒度D50为3μm～20μm。
[0040]在推荐的实施方式中，在步骤b中，将混合后粉末装入橡胶套中，在等静压机中压制成型，压制压力大于或等于150MPa，保压时间大于或等于30s。
[0041]在推荐的实施方式中，在步骤c中，在正压氢气或氩气气氛中进行烧结处理，烧结的温度为1470℃～2250℃，烧结时间5h～10h。
[0042]在烧结过程中，稀土氢化物分解，其中的低熔点稀土元素发生熔化，压坯体积收
缩，钨或钼原子之间发生冶金结合，形成具有一定强度的骨架，稀土存在骨架的空隙当中，形成了一种假合金。
[0043]在推荐的实施方式中，在步骤d中，随炉冷却至100℃～350℃，在氢气气氛中进行热处理。
[0044]在氢气气氛中热处理后，使得所述释能毁伤元可以在空气中长时间存放，且所述释能毁伤元使用时能够产生燃爆的效果。
[0045]可以根据需要对所述释能毁伤元的表面进行表面处理，如喷漆、表面钝化处理等，以达到进一步延长保存周期的目的。
[0046]以下结合实施例对本专利技术作进一步详细说明。
[0047]实施例一
[0048]本实施例的释能毁伤元的制备方法包括如下步骤：
[0049]原料配置与混合：将粒度D50为6μm的M粉末与粒度D50为3μm的稀土氢化物按照表1的释能毁伤元的成分配比在混料机上混合，混料时间为24h。
[0050]压制成型：将混合后的粉末装入橡胶套本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种释能毁伤元，其特征在于，所述释能毁伤元的材质为稀土复合材料，所述稀土复合材料的化学式为R
‑
H
‑
M，其中R选自Nd、Pr、Dy、Tb、Ho、La、Ce、Pm、Sm、Eu、Gd、Er、Tm、Yb、Lu和Y元素中的至少一种，M选自W或Mo中至少一种，所述稀土复合材料的成分包括4.5wt％～50wt％的R，0.08wt％～1.65wt％的H，余量为M。2.根据权利要求1所述的释能毁伤元，其特征在于，所述稀土复合材料中R
‑
H以稀土氢化物形式存在。3.根据权利要求1所述的释能毁伤元，其特征在于，所述稀土复合材料中M以钨、钼单质或钨钼合金形式存在。4.根据权利要求2所述的释能毁伤元，其特征在于，所述稀土氢化物分布于M颗粒的空隙中。5.根据权利要求1所述的释能毁伤元，其特征在于，所述R的含量为4.5wt％～40wt％，0.08wt％～1.32wt％的H，余量为M。6.一种如权利要求1
‑

【专利技术属性】
技术研发人员：吕延伟，吴建鹏，王子秋，张畅，
申请(专利权)人：厦门欧斯拓科技有限公司，
类型：发明
国别省市：