2.2. Применяемые схемы взрывного прессования

Эффективность взрывных технологий в значительной степени определяется конструированием и расчетом схем взрывного нагружения. При решении новых технологических задач разработка новой схемы нагружения производится обычно на базе уже известных конструкций, зачастую с большим объемом дорогостоящих опытных проверок и контроля новых элементов. Реализация ударно-волнового нагружения может производиться по различным схемам, которые отличаются конфигурациями ударного импульса, что позволяет изменять уровень теплового фактора и напряженного состояния вещества в процессе ударного нагружения.

Схема скользящего взрывного нагружения

Рисунок 1. Скользящая схема взрывного прессования порошков.

Прессование порошков по схемам плоского взрывного нагружения позволяет простыми средствами осуществить однородное ударно-волновое воздействие на больших обрабатываемых площадях. В данной работе передача взрывного воздействия к порошку осуществлялась контактным скользящим взрывом накладного заряда ВВ, при котором детонационный фронт в заряде ВВ распространяется вдоль пластины и продукты детонации сообщают участкам пластины некоторую скорость и (рис.1). При этом пластина поворачивается на угол β=2arcsin(u/2D_BB), а по порошку проходит косая ударная волна, позади которой остается спрессованный порошковый материал.

Рисунок 2 – Скользящая схема взрывного прессования полиарилата: 1– электродетонатор; 2 – заряд ВВ; 3 – металлическая пластина (стальная, =10мм); 4 – металлическая пластина (стальная, =3 мм); 5 – порошок прессуемого материала; 6 – фольга аллюминиевая (=0,1 мм); 7 – песок; 8 – древоплита (=20 мм); 9 – грунт.

В данной работе ВП полиарилата и его композиций осуществлялось по плоской скользящей схеме (рис. 2) с давлением прессования 0,67 ГПа. Порошок помещался в контейнер из бумаги толщиной 0,5 мм размером 5010010 мм. Начальная плотность материала до взрывного прессования составляла 1,18-1,3 Мг/м³. Контейнер с порошком полиарилата помещался между металлическими пластинами (4) толщиной 3 мм, изготовленными по размеру будущей прессовки, которые служили защитными экранами для нее при прохождении ударной волны, а поверхность прессовки предохранялась алюминиевой фольгой (6) толщиной 0,1 мм. Сверху располагалась металлическая пластина (3) толщиной 10мм и заряд (2) ВВ, которое помещалось в контейнер из картона толщиной 2 мм. По периметру прессовки, для предотвращения выноса материала, засыпался слой песка (5). Весь пакет в сборе устанавливался на менее податливое (чем песок) основание – древоплиту толщиной 20 мм.

2.3. Методики исследования свойств материалов

2.3.1. Физико-механические испытания

Измерение плотности материала осуществлялось гидростатическим взвешиванием на аналитических весах АДВ-200М по ГОСТу 20163-76. Каждый образец сначала взвешивался на воздухе, а затем в дистиллированной воде с помощью проволоки, на которую подвешивался образец. Плотность образцов (ρ)рассчитывалась по формуле:

(2.9)

где ρ_B - плотность воды (0,998 Мг/м³); m_C - вес образца на воздухе, г (без проволоки); m_B - вес образца в воде, г; m_ПР - вес проволоки, г.

Результаты измерений плотности представлены в таблице 2.

Таблица 2 – Плотность полиарилата и его композитов

Образец	mC	mB	mПР	Плотность
ПАр+Al	0,9649	1,0151	0,5515	0,950547
ПАр+Cu	2,0844	2,1347	1,6309	4,137356