[发明专利]一种用于产生可控冲击波的复合型含能棒及其制作方法

权利要求书

1.一种用于产生可控冲击波的复合型含能棒，其特征在于：包括外壳(1)、金属丝(2)、内管(3)，外壳(1)和内管(3)均为两端封闭的中空直管；外壳(1)与内管(3)同轴套装，所述外壳(1)的外径为18-23mm，长度为95-105mm，内管(3)外径为4-8mm，长度为72-77mm，金属丝(2)沿外壳(1)与内管(3)的轴线设置，其两端伸出外壳(1)并固定安装；内管(3)内装填粉状含能材料(4)，内管(3)和外壳(1)之间装填液体含能材料(5)。

2.根据权利要求1所述的一种用于产生可控冲击波的复合型含能棒，其特征在于：所述外壳(1)包括直管(6)和插装在直管(6)两端的端盖(8)，直管(6)为金属材料的管状结构；端盖(8)为非金属材料，端盖(8)在其中心朝直管(6)方向设有固定柱(9)；所述内管(3)为玻璃材质，内管(3)两端设有内管端头(7)，内管端头(7)与所述固定柱(9)接触；端盖(8)和内管端头(7)沿其轴线设有内径为0.3-0.5mm的通孔。

3.根据权利要求2所述的一种用于产生可控冲击波的复合型含能棒，其特征在于：所述金属丝(2)的直径为300-500μm，材质为钨或钽。

4.根据权利要求3所述的一种用于产生可控冲击波的复合型含能棒，其特征在于：所述外壳(1)的外径为20mm，长度为100mm，外壳(1)的壁厚为2mm；所述内管(3)外径为6mm，长度为75mm。

5.根据权利要求4所述的一种用于产生可控冲击波的复合型含能棒，其特征在于：所述粉状含能材料(4)包括质量分数为20-30％的铝粉、65-75％的高氯酸铵或高氯酸钾、3-5％的石蜡，粉状含能材料(4)的填装密度为1.0～1.2g/cm³。

6.根据权利要求5所述的一种用于产生可控冲击波的复合型含能棒，其特征在于：所述液体含能材料(5)包括质量分数为95％的硝基甲烷和5％的乙二胺。

7.根据权利要求6所述的一种用于产生可控冲击波的复合型含能棒，其特征在于：所述直管(6)外表面沿其轴向设有多排槽体集合体，每排槽体集合体包括沿直管(6)周向设置的多个矩形槽。

8.根据权利要求1-7所述的用于产生可控冲击波的复合型含能棒的制作方法，其特征在于，包括以下步骤；

S1，采用聚醚醚酮棒材加工两个端盖(8)，采用可溶性铝镁合金管材加工直管(6)，并在加工好的直管(6)外表面加工矩形槽；

S2，将金属丝(2)从其中一个内管端头(7)的通孔穿过，并将其端部与内管端头(7)采用粘接剂粘牢，再将金属丝(2)另一端穿过内管(3)本体；

S3，将铝粉、高氯酸铵或高氯酸钾、石蜡在容器中混合均匀，即完成粉状含能材料(4)的制作；

S4，将粉状含能材料(4)填入内管(3)并捣实；

S5，将金属丝(2)穿过另一个内管端头(7)，在内管端头(7)侧面涂胶，将内管端头(7)旋压插装在内管(3)端部，然后拉直金属丝(2)，并在内管端头(7)的通孔处涂粘接剂；

S6，将硝基甲烷和乙二胺在容器中混合均匀，即完成液体含能材料(5)的制作；

S7，将内管(3)一端的金属丝(2)穿过其中一个端盖(8)的通孔，在该端盖(8)侧面涂粘接剂，将端盖(8)旋入外壳(1)一端，再将内管(3)另一端的金属丝(2)从外壳(1)中引出；向外壳(1)内注入液体含能材料(5)，然后将金属丝(2)穿入另一个端盖(8)的通孔，端盖(8)侧面涂胶后旋入外壳(1)，在端盖(8)通孔处涂粘接剂封装，即完成含能棒的制作。

9.根据权利要求8所述的用于产生可控冲击波的复合型含能棒的制作方法，其特征在于：还包括以下步骤：

待粘接剂完全凝固后，将制备好的含能棒送入压力容器中，给容器注入水，将容器增压到45Mpa时保持5小时；

从压力容器中取出含能棒，检查胶粘面是否有渗水，不渗水的含能棒为合格品。

10.根据权利要求9所述的用于产生可控冲击波的复合型含能棒的制作方法，其特征在于：还包括以下步骤：

以储能为1.5kJ脉冲功率驱动源，在额定工作电压30kV，输出脉冲电流30kA的条件下，对含能棒做驱动实验，在距离含能棒50-55cm处，实测冲击波幅值，冲击波幅值大于10MPa且小于20MPa的含能棒为合格品。