Vol.15 No.1 冲击波作用下粉末颗粒效应及其形成过程 ·13· 失。在液相的形成过程中紧靠大颗粒边界的小颗粒由于配位数（相邻颗粒数目）小，颗粒间 相互摩擦、碰撞等作用的机会少，反之，位于两大颗粒间的小颗粒的互碰撞机会增多，这 样，最先熔化的是位于两大颗粒之间中部分区域的小颗粒。随冲击波压力增加小颗粒熔化 量增加，熔化部分沿颗粒界汇聚在一起形成液体流（见图2），并在冲击波的作用下剧烈 运动，冲刷颗粒，加速了颗粒的熔化过程。此外，由于大、小颗粒质量不同，小颗粒对大 颗粒的冲击速度大于大颗粒对小颗粒的冲击作用（见图，大颗粒前后变形的差异），这 样，大颗粒前面的小颗粒相互摩擦，变形情况更加严重，使得在大颗粒迎着冲击波传播方 向一侧的小颗粒全部熔化，而相反方向的小颗粒仍保留下来。因冲击能量很大，高压试样 中小颗粒全部熔化。 总之，所谓粉末爆炸烧结过程中的“颗粒尺寸效应”是指相同成分的金属粉末，在冲击 波作用下，随压力的增加，小颗粒优先于（或提前于）大颗粒熔化。其过程可分为以下5 个阶段：①颗粒表面温度急剧升高；②小颗粒呈蘑菇状变形：③颗粒界面消失；④开始产生液 相；⑤发生液体流动。此外，大颗粒在较低冲击波压力作用下边缘存在凹陷形变，中压 试样中大颗粒呈椭圆形，高压试样中大颗粒有一定厚度的熔化层。 4结论 将两种粒度相差悬殊的金属粉末混合后进行爆炸烧结，在冲击波作用下存在粉末的 “颗粒尺寸效应”。即小颗粒尖角处开始熔化，随之形成液体流，在冲击波作用下，加速颗 粒熔化，并且迎着冲击波方向一侧大颗粒前的小颗粒的熔化优先发生。小颗粒整个熔化过 程可分为5个阶段。 参考文献 1 Linse V D.Metallurgical Application of Shock Wave and High-Strain Rate Phenomena,New York:Marcel Dekkev Inc,1988 2 Gourdin W H.Mater Sci Eng,1984,67:179 3 Gourdin W H.J Appl phys,1984,55(1):172 4 Morris D G.MPR July,1983(5) 5 William R L,Berry R A.Shock Wave in Condersed Matter 1986.Plehum Press 6 Schwarz R B,et al.Acta Metall,1984,32(8):1235 7杨让，解子章等.北京科技大学学报，1989,11(3：213 8杨让，解子章等.北京钢铁学院学报，1987,9(1)：23一 冲击波作用下粉末颗粒效应及其形成过程 失 。 在液相的形成过程 中紧靠大 颗 粒边界的小颗粒 由于配 位数 相邻 颗粒数 目 小 ， 颗粒 间 相互摩擦 、 碰撞等作 用的 机会 少 ， 反之 ， 位于两 大颗粒间的 小颗粒的 互碰撞机会 增 多 ， 这 样 ， 最 先熔化的是位于两 大颗粒之 间中部分 区域的 小 颗粒 。 随 冲 击 波压 力增 加小颗粒熔 化 量增加 ， 熔 化部 分沿颗 粒界 汇聚 在 一 起 形成 液 体流 见 图 ， 并 在 冲击 波的 作 用 下 剧烈 运动 ， 冲刷 颗粒 ， 加 速 了颗粒 的熔化过 程 。 此外 ， 由于大 、 小颗粒质量不 同 ， 小 颗粒对大 颗粒 的 冲击 速度 大 于 大 颗粒对 小 颗 粒 的 冲 击 作 用 见 图 ， 大 颗粒 前后 变 形 的 差 异 ， 这 样 ， 大颗粒前面的 小 颗粒 相互 摩擦 ， 变形情况更加严 重 ， 使得在大颗粒迎 着冲击 波传播万 向一侧 的小颗粒全 部熔化 ， 而相反方向的小 颗粒仍保 留 下来 。 因 冲击能量 很 大 ， 高压试样 中小题粒全部熔 化 。 总之 ， 所谓粉末爆炸烧结过程 中的 “ 颗粒尺 寸效应” 是指相 同成 分的金属粉末 ， 在冲击 波作用 下 ， 随压 力的 增加 ， 小 颗粒 优先于 或提前于 大颗粒熔 化 。 其过程可 分为以 下 个阶 段 ①颗粒表 面温度急剧升高 ②小颗粒呈蘑菇状变形 ③颗粒 界面消失 ④ 开 始产 生液 相 ⑤ 发 生液体流 动 。 此外 ， 大 颗粒 在较低 冲击 波压 力作 用 下 边缘存在 凹陷 形变 ， 中压 试样 中大颗粒呈椭 圆形 ， 高压试样 中大颗粒有一 定厚 度的熔化层 。 结 论 将 两种粒 度相 差 悬殊 的 金 属粉末混 合后进行 爆炸 烧结 ， 在 冲 击 波 作 用 下 存在 粉末的 “ 颗粒尺寸效应” 。 即小颗粒尖 角处开始熔 化 ， 随 之形 成液体流 ， 在 冲击 波作 用下 ， 加速颗 粒熔 化 ， 并且迎 着冲击 波方 向一侧大颗粒前的 小 颗粒的熔化优先发 生 。 小颗粒整个熔 化过 程可分为 个阶段 。 参 考 文 献 一 ， ， ， ， ， ， ， ， ， ， ， 杨 让 ， 解子章等 北 京科技大学学报 ， ， 杨 让 ， 解子章等 北 京钢铁学院学报 ，