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金屬爆炸復(fù)合材料技術(shù)特點及工業(yè)應(yīng)用

爆炸復(fù)合是利用炸藥爆轟作為能源進(jìn)行金屬間焊接的技術(shù)，是材料科學(xué)體系的豐富和擴(kuò)展。爆炸復(fù)合是由Carl在1944年首先提出來的，隨后美國的PhilichukV第一次把爆炸焊接技術(shù)引入到實際工業(yè)中，成功實現(xiàn)了鋁與鋼之間的爆炸焊接。到20世紀(jì)60年代初期，美國、前蘇聯(lián)、日本等國也相繼開展了爆炸焊接技術(shù)和理論的研究，使該項技術(shù)日趨成熟。1968年大連造船廠的陳火金等人成功制備出了國內(nèi)第一塊爆炸復(fù)合材料。隨著工業(yè)技術(shù)發(fā)展，金屬爆炸復(fù)合材料在宇航軍工、石油化工、交通運輸、金屬防腐蝕和新能源等領(lǐng)域都有了廣泛應(yīng)用。

金屬爆炸復(fù)合材料生產(chǎn)技術(shù)

金屬爆炸復(fù)合材料的核心是爆炸復(fù)合技術(shù)。其成形工藝是：將制備好的復(fù)板放置在基板之上，然后在復(fù)板上鋪設(shè)一層炸藥，利用炸藥爆炸時產(chǎn)生的瞬時超高壓和超高速沖擊，推動復(fù)板高速傾斜碰撞基板，使金屬產(chǎn)生塑性變形、熔化，實現(xiàn)金屬層間的固態(tài)冶金結(jié)合。對于爆炸復(fù)合的界面波機(jī)理已有許多不同的見解，鄭遠(yuǎn)謀認(rèn)為爆炸復(fù)合是一種集擴(kuò)散焊、壓力焊和熔化焊于一身的特殊的復(fù)合方法。復(fù)合界面為波狀結(jié)構(gòu)，形成包括金屬塑性變形特征、熔化特征和原子間相互擴(kuò)散特征的結(jié)合區(qū)。

爆炸復(fù)合使熔點相差大的材料也可能結(jié)合，甚至可以結(jié)合那些不相容的材料。理論上來說，爆炸復(fù)合的異種金屬在品種和數(shù)量上是不受限制的。

在石油和化工等防腐蝕方面的應(yīng)用

石化、冶金工業(yè)中使用爆炸復(fù)合板代替許多直接工作在惡劣環(huán)境中的結(jié)構(gòu)鋼，能大大提高容器、反應(yīng)塔、換熱器、沉淀槽等的使用年限。此外，在制鹽、制堿、制藥等工業(yè)領(lǐng)域也采用鈦合金、不銹鋼、哈氏合金等金屬復(fù)合材料制造耐腐蝕耐高溫的坩堝、儲罐、過濾設(shè)備等。

鈦、鋯、鈮、鉭、鎢、鉬和銅等在相應(yīng)的化學(xué)介質(zhì)和條件下有良好的耐蝕性，它們與普通鋼組成的復(fù)合材料既有優(yōu)良的耐蝕性，又有強(qiáng)度高的特點，而其成本僅為上述金屬的成本的20%～50%。此類爆炸復(fù)合材料為金屬的腐蝕與防護(hù)提供了新的選擇，有效解決造船和海水淡化中存在的設(shè)備腐蝕問題。

(摘編自中國腐蝕與防護(hù)網(wǎng))