[发明专利]一种高强度铝镍含能复合板材的制备方法

说明书

一种高强度铝镍含能复合板材的制备方法，属于含能材料制备技术领域。该方法包括：准备长宽相同，厚度不同的铝片和镍片；将铝片除去氧化物，将镍片退火后除去氧化物；将铝片和镍片交替堆叠后进行轧制、退火，将退火后的板材切削，打磨，堆叠，再次进行轧制、退火工序，重复切削，打磨，堆叠，轧制，退火，最终制得高强度铝镍含能复合板材。本制备方法简单，设备便宜，生产成本相对较低。同时，本制备方法在保证铝镍含能材料反应释能效率的基础上，成功的提高了铝镍含能材料的抗压强度及塑性。

技术领域

本发明涉及含能材料制备技术领域，具体涉及一种高强度铝镍含能复合板材的制备方法。

背景技术

含能材料通常是指由两种或多种非炸药类固体物质所组成的亚稳态材料，其在强机械冲击力的作用下才可产生放热化学反应并释放出巨大热量，而铝镍材料便是一种典型的含能材料，广泛用于含能材料药型罩的制备之中。铝镍含能材料以其在军事上的巨大应用前景而得到了广泛关注，利用铝镍含能材料制备的新概念高效毁伤战斗部，其在对目标毁伤过程中，不仅有足够的动能击穿目标还能释放冲出化学反应所产生的巨大能量，从而对目标造成更大的毁伤效果。然而要实现铝镍含能战斗部在应用技术上的突破，就必须解决其反应释能效率、材料抗压强度和塑性等关键问题。

Journal of Alloys and Compounds中刊登了文献Influence of additives onmicrostructures mechanical properties and shock-induced reactioncharacteristics of Al/Ni composites，该文献利用粉末压制的方法制备了铝镍含能材料，实验结果发现粉末压制法可以显著提高材料的抗压强度，但是通过材料的准静态曲线发现材料的塑性很差且材料的反应释能效率较一般，其中，图3为粉末压制法制备的Al/Ni、Al/Ni/PTFE以及Al/Ni/Cu含能复合材料的准静态曲线；其中，Al/Ni的体积比为50:50、Al/Ni/PTFE的体积比为45:45:10、Al/Ni/Cu的体积比为45:45:10。专利CN 103056162A公开了一种铝镍复合带的结合方法，该方法利用退火及轧制工艺有效的解决了铝镍材料的变形不一致问题，成功的制备出铝镍复合材料，但是由于其轧制道次仅为一次，该方法所制备材料的强度较低无法满足战斗部对材料性能的要求。专利CN 104911549 A公开了一种用EBPVD制备Al/Ni反应叠层箔的方法，对于传统的制备工艺而言，虽然该方法利用EBPVD工艺有效的解决了Al/Ni界面引入杂质、造成污染问题，提高了含能材料的反应释能效率但是由于该工艺生产效率较一般，生产成本高，不利于材料的大批量生产。

综上所述，当前铝镍制备工艺或多或少的存在着一定的问题，目前亟待寻求一种方法简单、设备便宜、成本低廉、可提高铝镍复合材料力学性能的生产方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高强度铝镍含能复合板材的制备方法，该制备方法利用累积叠轧工艺制备出高强度的铝镍含能复合材料，本制备方法简单，设备便宜，生产成本相对较低。同时，本制备方法在保证铝镍含能材料反应释能效率的基础上，成功的提高了铝镍含能材料的抗压强度及塑性。

本发明的一种高强度铝镍含能复合板材的制备方法，是通过以下技术方案实现的，具体包括以下步骤：

(1)准备长和宽相等的高纯铝片、高纯镍片，按厚度比，高纯铝片：高纯镍片＝(1.2-1.8)：1；

(2)对高纯铝片表面两侧的氧化层进行清理，得到清理后的铝片；

将高纯镍片进行退火处理，得到退火后的高纯镍片，对退火后的高纯镍片表面两侧的氧化层进行清理，得到清理后的镍片；

(3)将清理后的铝片和清理后的镍片，按照铝片、镍片交替排列进行堆叠，并保证堆叠的起始层和最终层均为铝片，对堆叠的板材进行铆合固定，得到多层铆合板材；

(4)对多层铆合板材进行轧制，得到轧制板材；