О взрыве и о том, какая от него польза
С.А.Новиков(Филиал N 4 Московского инженерно-физического института, Саров (Арзамас-16) Нижегородской обл.)Опубликовано в Соросовском образовательном журнале, N 7, 1996 г. Содержание
Взрывные технологии обработки материалов
Различают технологии, основанные на взрыве в контакте с материалом (контактные) и основанные на работе продуктов взрыва (взрыв на расстоянии).Взрывная резка (контактная)
Один из основных методов взрывной резки материалов основан на использовании явления образования кумулятивных струй. Схема кумулятивного заряда с конической выемкой и металлической облицовкой приведен на рисунке 1а. Схема формирования металлической кумулятивной струи показана на рисунке 1б. При схождении металла к оси заряда возникают огромные (до нескольких десятков гигапаскалей) давления в узкой зоне (явление кумуляции), расплавленный металл в виде тонкой струи с большой скоростью "выплескивается" по оси заряда. При взаимодействии этой струи с преградой происходит ее пробитие на большую глубину (именно так кумулятивные снаряды поражают танковую броню). Схема пробития преграды струей показана на рисунке 1в. Глубина пробития оценивается по формуле![]() |
![]() |
Рис. 1. Действие кумулятивного заряда. а - Схема кумулятивного заряда с конической выемкой и металлической облицовкой этой выемки; б - схема формирования кумулятивной струи; в - схема пробивания преграды кумулятивной струей. |
![]() |
Рис. 2. Профиль импульса давления с ударным фронтом (а) и профиль импульса давления, включающий ударную волну разрежения (б). |
Взрывная сварка
Сварка взрывом обеспечивает надежное соединение двух пластин (двухслойный материал) и нескольких пластин (многослойный материал). Пластины могут быть из различных металлов (не свариваемых с помощью обычной сварки), геометрические размеры пластин могут достигать нескольких метров. Механизм сварки напоминает образование кумулятивной струи, образующейся в зоне соударения пластин.Компактирование взрывом
К числу контактных взрывных технологий относится взрывное компактирование. Одним из наглядных примеров таких операций является взрывное компактирование ультрадисперсных алмазов (УДА). УДА с размерами частиц 2-20 нм получаются во взрывных экспериментах за счет углерода, входящего в состав ВВ. Однако для практических целей частицы таких малых размеров не нужны. Для создания, например, абразивных инструментов требуется алмазный порошок с размерами более 10 мкм. Спекание (компактирование) УДА до таких размеров - сложная технологическая задача. В последние годы разрабатываются эффективные способы ее решения. Один из очевидных путей - создание давлений ~ 10 ГПа (10 ГПа - прочность алмаза) для пластического спекания порошка. Основная трудность этого направления - обеспечить отсутствие обратного перехода (алмаз-графит), который неизбежно начинается при таких давлениях ударного сжатия. Второй путь, недавно освоенный экспериментаторами, - создание сравнительно небольших ударных давлений, но действующих большое время (~100-400 мкс). При этом из-за малой температуры ударного сжатия не происходит указанного обратного перехода и получается > 90% прозрачных алмазных частиц с размерами до 1 мм, что дает возможность использования их и для декоративных целей. Оба этих направления реализованы в разработанных в последние годы специальных взрывных устройствах, позволяющих сохранять укрупненные алмазные частицы после нагружения.
![]() |
Рис. 3. Фотография стального цилиндра диаметром ~ 500 мм, разрезанного с помощью ударных волн разрежения. |
![]() |
Рис. 4. Фотография отпечатка ветки рябины на медной пластине при детонации тонкого слоя взрывчатого вещества. |
Публикации с ключевыми словами:
взрыв - детонация - ядерный взрыв - кумулятивный эффект
Публикации со словами: взрыв - детонация - ядерный взрыв - кумулятивный эффект | |
См. также:
|
Астрометрия
-
Астрономические инструменты
-
Астрономическое образование
-
Астрофизика
-
История астрономии
-
Космонавтика, исследование космоса
-
Любительская астрономия
-
Планеты и Солнечная система
-
Солнце