1 爆炸合成新材料中的几个关键问题 李晓杰 1、2 汪旭光 1、3 张勇 1、4 王耀华 1、5 邓家艾 1、6 1 中国工程爆破学(协)会； 2 大连理工大学工业装备结构分析国家重点实验室 3 北京矿冶研究总院； 4 大连船舶重工集团爆炸加工研究所有限公司 5 中国人民解放军理工大学； 6 南京三邦金属复合材料有限公司 一、 引 言 随着现代实验技术、计算技术的发展，人们对爆炸这样高速猛烈现象的认识正在逐步深入，炸药爆炸的应用不再仅限于战争、采矿、拆除建(构)筑物这些破坏效应；人们还开发了利用爆炸的高速度、高压力、高温环境，以及物理、化学效应的众多工业应用。爆炸加工就是其中的一朵奇葩，如：用薄片炸药去爆炸冲击奥氏体钢材，可以使材料表面硬化，由此衍生的爆炸硬化技术[1](Explosive Hardening)已经在工厂室内进行大量的铁道辙叉预硬化加工（如乌克兰和我国秦皇岛等地）；用小量的爆炸处理大型容器的焊缝的爆炸消除焊接残余应力技术[2、3]，可以消除焊缝应力、改善应力腐蚀，已经用于大型化工储罐和三峡等水利工程引水压力管线，实现了焊接应力现场消除；利用水中爆炸实现了金属板料的无模成型和连铸结晶器等精密部件成型[4、5]；在数千米的油井下也正在进行射孔、整形、补贴和压裂增采等爆炸作业[6]。人们甚至将爆炸冲击效应用于食品、生物材料的处理，如：对于肉类进行的冲击爆炸嫩化[7]、对木纤维进行爆炸膨化等等[8]。其中用于新材料合成的爆炸加工技术包括有：用于制造金属包覆材料的爆炸复合(焊接)技术，用于金属与陶瓷粉末冶金的爆炸粉末烧结技术，用于陶瓷粉末和金刚石等超硬材料粉末制造的冲击波合成方法，以及制备纳米粉末的气相爆轰合成方法等。 二、 爆炸复合 爆炸复合(Explosive Cladding)是一种制造金属包覆材料的技术，也是焊接异种金属的特种焊接技术，是力学与金属材料学相结合的产物。爆炸复合的基本原理是利用炸药爆炸驱动复板与基板产生高速斜碰撞，碰撞在材料接触面上剥离并喷出微量的金属射流，产生“自清理”作用使焊合面露出无污染的洁净金属本体；同时射流后部的金属本体接触面在碰撞高压、大变形，以及高速近乎绝热变形和高压压缩所产生高温的联合作用下，产生固相扩散和熔化焊合；焊合后界面的高温又会迅速向小变形的低温基体内散热，使高压界面结合态被快速淬火固定下来，阻止金属过度扩散反应和大量脆性相的生成。这个特殊的焊合过程使爆炸复合具有两大优点。一是可以阻止异种金...
