- 上一篇：EFP战斗部国内外研究现状综述
- 下一篇：高速破片国内外研究现状综述
EFP成型过程是在高温、高压、高应变率条件下发生的，因此对药型罩材料的动态特性有较高的要求。理想的罩材应该具有熔点高、密度大、延展性好的特点，其性能直接影响着EFP成型、飞行稳定性和侵彻威力。相同结构，不同材料的药型罩，形成的EFP毁伤元的成型参数及终点效应有明显的差异。当材料密度越高时，其形成的侵彻体在同一速度下比动能越大，相应的侵彻威力也就越大[18]。材料塑性越高，形成的EFP在飞行拉伸时不易发生断裂，且易于工艺生产。钽的密度较高，延展性较好，从理论上讲，应该优于一般药型罩材料如铁、紫铜等。但钽的机械加工性能较差，成本也较高，目前国内还没有进行广泛地使用。47990
在对药型罩材料进行选择时，必须综合考虑材料的物理、力学性质。赵腾等通过对铜、镍、钼、钨等材料的四个因素进行对比分析得出：铜因其在塑性、密度和声速方面的优越性成为最合适作药型罩的材料；镍与铜相比，声速较高，使之形成的JET头部速度较铜罩的提升了大约15%[19]；虽然钼、钨的材料性能也比较好，但是其形成的侵彻体在小炸高场合下，效果并不好。EFP的药型罩材料目前主要是软钢或紫铜，郭志俊等通过对药型罩材料发展现状的研究得出：延性铁的塑性与铜很接近，也成为EFP药型罩广泛运用的材料[20]。吴成[21]等对比分析了钨合金与铜罩材形成毁伤元的性能发现：钨合金药型罩形成的EFP毁伤元对靶板的冲击深度和孔径尺寸均比紫铜的大，充分显示了钨铜合金的优越性。王占磊等研究了以爆炸烧结的手段提升W-Cu合金的性能[22]，结果发现：爆炸烧结的方法能够使材料的组织更加均匀，晶粒更加细小，可以提升材料的综合性能，破甲深度比铜增加了约32%。而且论文网，烧结样品有一定的成形性，利于车制。
美国陆军武器研究发展和工程中心对钼罩与铜罩形成的毁伤元进行对比得出两者形成的EFP毁伤能力大致相当[20]。经过研究发现镍也可胜任药型罩材料如美国将其作为著名的海尔法导弹战斗部的罩材。J.P.Wittenauet和T.G.Nieh等通过选用铸造法、机械合金化工艺、化学气相沉积、液相烧结工艺等四种工艺流程改善了钨的基体性能，以提高破甲威力[23]。B.Bourne等研究了退火铜质药型罩的基体组成以及晶粒大小对药型罩材料性能的影响[24]。英国国防研究局通过对铜的晶粒尺寸研究得出：晶粒尺寸减少50 时，射流的有效长度会相应的增加300mm[25]。
2 钽药型罩的国内外研究现状及发展
虽然钽的价格较高，国内很少进行钽罩EFP的弹道试验，但对于钽的理论研究并不匮乏。闫红霞等对BCC金属性能进行了探讨，着重分析了钽的塑性变形性能，从而确定了多晶钽的本构模型，该模型与Z-A、NN1模型相较，更为准确，有着更强的实用性[26]。彭建祥等通过对纯钽力学性能曲线的测定，得出了其J-C和Z-A本构方程[27]。胡忠武等通过对Mo、Ta、W等罩材的力学、工艺性能的研究，试验的验证得出：这些材料形成的EFP在侵彻威力方面均远超过Cu[28]；W的延展性不好，不能得到充分的拉伸；Ta及Ta合金在密度上高于铜，延展性也较好，完全可以广泛地运用在EFP战斗部中。彭海建等对钽及钽合金药型罩进行研究，弹道试验表明：钽罩EFP的侵彻能力与铜相比提升了大约30%以上[29]。
钽在密度、延伸率等方面的优异性能使其在上世纪80年代就受到了美国的青睐，并对其进行了大量的研究，取得了举世瞩目的成就。钽因其密度大(16.6 ）、声速高(4.5 km/s)成为一种主要用于EFP战斗部的罩材[19]。在经过大量的弹道试验之后得出：在质量、长径比、速度均等同的情况下，钽罩EFP的破甲深度为 160 mm，比铜的高约37mm。美国等西方国家对W-Cu合金罩材的弹道试验发现在3倍装药直径炸高的情况下，其对靶板的侵彻深度和铜相比提高了约1/3。Alistair Doig[30-31]讨论了对可能出现的新的药型罩材料的研究方法，表明使用材料的测量动态特性将推进数学建模的预测接阶层。Jacek Janiszewski[32]主要研究了针对破甲战斗部药型罩材料的选择与电磁膨胀环技术的使用，证明了电磁环网试验是一个很好的选择药型罩材料的工具。