自锐效应(自发锐性特征)

贫铀弹的自锐性是什么？

1、就是弹体的爆破速度非常快。以至可以在弹片遇到硬物时，被撞平的部分会自行破碎或脱落，重新露出锋利的刃口，加强毁伤力。此特性称为“自锐性”。

2、“自锐”效应是由于贫铀合金材料的临界绝热剪切应变率和临界绝热剪切厚变值较低，易于发生绝热剪切断裂。

3、动能穿甲弹对装甲的侵彻是一个高应变率下的变形和破坏过程，穿甲弹的弹芯在与靶板的相互作用中受到很大的冲击压力(大于15GPa)而发生塑性变形。由于塑性变形时速度极高，其金属内部温度升高，使得材料软化，强度降低，当材料因温度上升而强度降低的程度超过了因材料变形强化而提高的强度时，就会产生绝热剪切带。

贫铀合金具有很高的绝热剪切敏感性，在较低的应变率下就会产生绝热剪切带，裂痕沿剪切带扩展，弹芯头部边缘材料容易发生崩落，相当于一直在削尖的弹头，从而也使弹靶之间一直保持一个很小的作用面积，减小了侵彻阻力，提高着靶比能，侵彻深度得以显著提高。

扩展资料

贫铀弹

贫铀弹是指以含有铀238的硬质合金为主要原料制成的炮弹和枪弹。其作用原理跟普通穿甲弹相同，是利用贫铀合金的高硬度、高比重和高熔点依靠动能来穿透目标，其多用来毁伤坦克等装甲目标。

其主要成分是铀238，具有一定的放射性，但由于其半衰期较长，所以其放射性相对弱于铀的其他同位素。美国原子能标准委员会（NRC）将U235低于0.711%的铀定为贫铀，美国国防部标准为U235含量在 0.3%以下，而实际使用的标准是0.2%。1943年8月，美国曼哈顿计划的研究小组曾经给五角大楼写过一个报告里面提及了”使用贫铀弹及铀238废料制成的弹药，能沾染敌方土地，削弱敌方的战争潜能“。

研发历史

贫铀武器装备部队之后，由于没有发生大规模的地面战争，这种威力极大的武器一直没有“用武之地”。直到1991年的海湾战争，贫铀弹才名声大振，为世人所了解。在1991年的海湾战争中，美军就大量使用了贫铀弹，具体数量秘而不宣。据估计可能超过80万枚，总计约320吨。（另有数据是：美军及其盟国部队共投放了近100万枚贫铀弹），当时曾大出风头的“坦克杀手”A-10“雷电”攻击机，就靠使用贫铀弹摧毁了上千辆T-72坦克。

同时由于美军坦克加装了贫铀合金的复合装甲，其坦克无一辆被击毁。这次战争使贫铀弹的穿透能力及贫铀装甲的防护能力得到了充分的展示，更坚定了美军在未来战争中使用该技术的决心。

其后，美国在巴尔干故伎重演，1994-1995年间在波黑使用10800枚贫铀弹。

北约在1999年对南联盟78天轰炸期间，共使用了3.1万枚贫铀弹。这些填有贫铀材料的炸弹共有4种。一种专门针对建筑物，长度达6米，每一枚含铀材料100公斤；一种是反坦克贫铀弹，每一枚含铀3.2公斤；一种专用于摧毁机场跑道的含铀集束炸弹，每一枚总重量600公斤；还有一种是半公斤重、长短像尺子一样的贫铀弹。这些贫铀弹严重破坏了整个巴尔干地区的生态环境。

由于美国已预做防范，其维和士兵避开了那些受贫铀弹污染严重的地区，并采取了一些预防措施。所以，这次遭祸害的是美国那些欧洲盟友，这种背后插刀的行为已引起他们的强烈不满，再加上新当选的美国总统布什及其核心幕僚放话要从巴尔干撤军，这一切都给动荡中的美欧关系带来新的冲击。

贫铀

贫铀，是从金属铀中提炼出核材料铀235以后得到的副产品，其主要成分是放射性较弱的铀238，故称贫化铀，简称贫铀。

自然界里的铀是由铀234、铀235及铀238这三种放射性同位素组成。其中只有铀235是裂变元素，能够用于核裂变反应，用于生产核武器及作为核反应堆燃料。纯天然铀中U235仅占0.72%，U238占绝对优势，因此天然铀必须加工处理成高含U235的浓缩铀。

当浓缩铀被提取后，剩下的绝大多数是铀238，以及少量的铀235和铀234，这种U235含量比天然铀更低的铀被称为贫铀。美国原子能标准委员会（NRC）将铀235低于0.711%的铀定为贫铀，美国国防部定的国防部标准为 铀235含量在 0.3%以下，而实际使用的标准是0.20%。

天然铀和美国国防部使用的贫铀中各种同位素比率的比较。从表中可以看出，贫铀中不仅铀235含量减少了，铀234也大大减少了。

贫铀除了具有放射性外，它的金属性能也是其他金属不可代替的。它具有高密度、高硬度、高韧性等物理特性，其密度为19.04克/立方厘米，可以和钨匹敌，几乎是铅的2倍。

贫铀与铅等金属一样是重金属，它具有高密度、易爆性、贫铀金属的高强度及高硬度及贫铀穿透时的表现出的自发锐性等特性。它的密度为19.1克/立方厘米，是钢密度的2.4倍，与钨相近，几乎是铅的2倍。

贫铀也有放射性，铀蒸气有毒，贫铀也不是绝对不含铀235和铀234，并且铀238也有弱的放射性，铀的各种同位素都具有放射性，主要是放出α射线，其中U234的辐射能占绝对优势。天然铀中U234含量虽少，但其辐射能几乎占全部辐射能的一半。由于贫铀中U234、U235含量减少至大约只有天然铀的三分之一，因此贫铀的辐射能仅是天然铀的60%，虽然弱一些，但并无本质减少，会对人体产生伤害，对环境造成污染。 贫铀的辐射能主要是由U238贡献的。

穿甲原理

贫铀穿甲弹穿甲性能很强。原因有：

1、贫铀密度大，制成相同体积的弹丸时质量大。根据物理学原理，在同等火药的情况下，弹丸获得的动能相同，而一个物体的动量P和动能Ek的关系为=2mEk，可见弹丸在动能相同的情况下，其动量和质量m的平方根成正比。而根据物理学中的动量原理，弹丸穿甲时的平均穿透力F、穿甲时间t和弹丸动量P有如下关系：

F=△P/dt

F=P/t=√2mEk /t

因此弹丸穿透力和弹丸质量平方根成正比，这就是贫铀穿甲弹为什么穿甲性能很强的主要原因。

2、贫铀的高硬度也是重要因素。

3、相对于钨合金穿甲弹，贫铀穿甲弹的一个不同是：其在穿甲的过程中弹头不断自锐，而钨合金穿甲弹是自钝的。在一定程度增加了贫铀弹的穿透能力。

4、由于铀易氧化，它击中坦克等装甲车辆后，由于撞击能产生高温，因此可以引发铀燃烧，进而产生更高的温度，软化弹着点的装甲，降低装甲的强度，使穿甲弹破甲而入。形成较大的后破坏作用，杀伤乘员及破坏坦克的内部设备。

5、铀燃烧时产生的大量云雾状氧化铀尘埃 还会沾染坦克等装甲车辆的表面，形成放射性污染源，对敌人造成放射性杀伤。

应用

贫铀作为核燃料的副产品，为了防止它造成放射性污染，在过去相当长的时间内被作为核废料，而用于核废料的管理费用是相当巨大的。因此各生产核燃料的国家都为贫铀的利用寻找出路。

贫铀应用于军事领域主要表现在二个方面，它既可作利矛又可作坚盾。

贫铀弹

已有不少国家将贫铀用于新弹药的研制，生产了贫铀弹。贫铀粉末是一种易燃易爆物质，在常温下就能自燃。在磨擦或撞击时，能在空气中氧化燃烧，释放出大量能量并发生爆炸。用贫铀做成的金属棒在动能的驱使下撞击到物体上后表现出自发锐性特征，穿透能力远高于一般的穿甲弹。基于贫铀的这种特性，从20世纪50年代开始，美国就开始研究制造各种贫铀武器。

美国在贫铀的利用方面取得了突破性进展，70年代新研制的种型穿甲弹开始装备部队。在海湾战争期间，美国使用了贫铀穿甲弹。

贫铀装甲

同时，由于贫铀的密度极高是钢的2倍多，与其它金属制成合金后密度更高，因此，贫铀合金又被广泛应用于其它领域，在军事装备上用途最广的就是装甲车的防护装甲。装上这种装甲的车辆一般的炮弹就难以穿透它。美国生产的M1A1坦克采用了贫铀装甲，大大提高了坦克防护能力。美军的装甲车一般都加装有贫铀合金层。

危害

贫铀的毒性有放射性毒性和作为重金属的化学毒性两个方面。

放射性毒性

贫铀的主要成份是U－238，其半衰期达45亿年，因此，贫铀的放射性强度还是比较低的，不到天然铀的一半。但是，贫铀的放射性毕竟存在，长期接触对健康也有影响。美国陆军曾在一份研究报告中指出：贫铀是一种低水平的放射性废物，必须按放射性废物处理和储存。

放射性主要是α射线，α粒子在空气中射程大约为2.73厘米，在致密物质中射程更短，仅能穿透人体皮肤角质层，受损伤的仅是无生命的组织，因此基本不存在外照射危害。但贫铀弹燃烧时，汽溶胶化了的氧化铀和贫铀微粒可以进入人体内部，以很大的概率被人体器官吸收，形成严重的内照射，使人体器官受到严重损伤。

参考资料来源：百度百科-贫铀弹

贫铀弹的自锐效应一种什么现象？

效应是由于贫铀合金材料的临界绝热点所造成的一种物理现象，在临界爆破点上面呢所分割出来的一个效应，处于物理现象

贫铀穿甲弹为什么会有更大的穿透力？

1

就是前面几位说的，贫铀密度较高。2

贫铀弹有自锐效应。别的材料的穿甲弹在击穿装甲的过程中弹头回逐渐磨钝，但是贫铀则刚好相反，它在穿透的过程中会被装甲磨的保持尖利，所以有更好的穿甲能力。

为什么美国冒着坦克兵被辐射的风险，坚持用贫铀穿甲弹

贫铀穿甲弹具有一个又钻又烧的特性

贫铀穿甲弹具有自锐效应，在穿甲过程中，外部在摩擦过程中头部会不断剥离，保持尖锐

同时，贫铀材料很容易诱发火灾

按照这边测试，贫铀弹的威力比钨合金穿甲弹大20%左右

更别说老美核电发达，材料足够，而午矿不足

谁才是世界最强穿甲弹

是美帝的，平常我们说的比较多的，就是霸占世界最强脱穿许久的M829A3了，其实战穿深720·～770大概在740左右浮动的数据，傲视群雄

这是图，看一下，M829A3的弹芯都直接到底了，而且他的发射药是有序排列的线装物，膛压高

而且他是贫铀的，贫铀合金的结构类似于石墨，是一种层次鲜明的结构，在穿甲过程中，层状结构会不断剥蚀，使得前部的接触面越来越尖锐，压强增大，深化穿深，这种类似削铅笔的效应我们称之为绝热剪切敏感性;。也就是我们通常所说的;自锐效应纯钨、钨基重合金以及U-3/4Ti合金的绝热自剪性对比，贫铀大大占据了优势。根据美军的测试，贫铀穿甲弹相比于钨合金穿甲弹大致具有10%以上的穿深优势。另外，由于铀化学性质极其活泼，在高热情况下会和氧气剧烈反应，因此在打穿装甲后，贫铀穿甲弹往往带着更灼热的烈焰和放射性粉尘，可以对车内人员造成高的多的一次伤害。并且在伤员吸入放射性粉尘后，会造成极其漫长而又严重的体内放射现象，造成比钨合金穿甲弹严重的多的二次杀伤。

这是弹头的自锐过程

物质的自锐性是怎么产生的？

自锐性这个名词多半出现在贫铀合金及砂轮相关讨论上，贫铀合金材料的临界绝热剪切应变率和临界绝热剪切应变值较低，易于发生绝热剪切断裂，具有自锐效应，即穿甲侵彻。就是弹体的爆破速度非常快，以至可以在弹片遇到硬物时，被撞平的部分会自行破碎或脱落，重新露出锋利的刃口，加强毁伤力。此特性称为自锐性。自锐性使磨削在一定时间内能正常进行，但超过一定时间后，就会转变为振动、噪声及损伤表面外形。在磨削过程中，砂轮上锋利的磨粒将逐渐磨钝，切削能力就会降低，因而作用在磨粒上的作用力增大。当此作用力增大到超过磨料的强度时，磨粒发生破碎，而形成新的磨削刃；当此力超过结合剂的粘结强度时，磨料则从砂轮上自己锐落，落出新的磨粒。砂轮的这种磨料自行崩碎产生新菱角和及时自行脱落露出新的磨粒以使自己保持锋锐性的能力。称之为：砂轮的自锐性。砂轮的自锐性在砂轮的磨削过程中有很重要的作用。如此看来都是材料结构的问题，砂轮的材料包括氧化铝及碳化硅，所以是透过合成工艺来达到自锐性，有别于贫铀合金材料本身就具备自锐性特质。有些物质是由原子组成的，有些是由分子组成的，有些是以根的形式存在，如碳酸根、锰酸根等，根不会以单独的形式存在，他要跟其他原子结合才能存在，就象寄生虫一样，离开其他原子就不存在。

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