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Atomic Observation of the Al2Cu Interface in Cu/Al Shaped Charge Liners
Crystal Research and Technology ( IF 1.5 ) Pub Date : 2023-01-05 , DOI: 10.1002/crat.202200154
Jinhong Zhang 1 , Chunhao Sun 1, 2, 3 , Ruiwen Shao 2, 3 , Weikang Dong 2, 3 , Tiansheng Liu 1
Crystal Research and Technology ( IF 1.5 ) Pub Date : 2023-01-05 , DOI: 10.1002/crat.202200154
Jinhong Zhang 1 , Chunhao Sun 1, 2, 3 , Ruiwen Shao 2, 3 , Weikang Dong 2, 3 , Tiansheng Liu 1
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Shaped charge liners have recently received a lot of attention due to their exceptional properties, particularly copper–aluminum (Cu–Al) bimetal liners which cause larger penetration than copper liners. However, inevitably high brittle compositions exist along the interface such as Al2Cu and Al4Cu9 which induce low plasticity to negatively influence the performance. Until now, the interface structure between these compositions and Cu/Al has seldom received attention. In this paper, the interface between Al2Cu and Cu/Al is depicted and studied on atomic level. Aberration-corrected scanning transmission electron microscopy (STEM) and energy dispersive spectrometry (EDS) reveal that the Al2Cu are the main compositions of AlxCu along Cu/Al interface. Importantly, the interface structure of Al2Cu–Cu and Al2Cu–Al is demonstrated, where the Al2Cu–Cu interface has a transition region showing polycrystalline, while the Al2Cu–Al interface exhibits a sharp boundary which can form a 5 nm width co-exist area in which Al2Cu and Al both exist without any mismatch or dislocation. The findings certify the discrepant atomic structure in the interface which can help understanding the connection style of highly brittle compositions and Cu/Al. This phenomenon has potential value in understanding the Cu/Al liner's performance and Cu/Al alloys in the future.
中文翻译：
Cu/Al 形装药衬垫中 Al2Cu 界面的原子观察
由于其特殊性能，聚能装药衬里最近受到了很多关注，特别是铜铝 (Cu-Al) 双金属衬里，它比铜衬里具有更大的穿透力。然而，沿界面不可避免地存在高脆性成分，例如 Al 2 Cu 和 Al 4 Cu 9，这会导致低塑性，从而对性能产生负面影响。到目前为止，这些成分与 Cu/Al 之间的界面结构很少受到关注。在本文中，Al 2 Cu 和 Cu/Al之间的界面在原子水平上被描述和研究。像差校正扫描透射电子显微镜 (STEM) 和能量色散光谱 (EDS) 表明 Al 2Cu 是沿 Cu/Al 界面的 Al x Cu的主要成分。重要的是，证明了Al 2 Cu-Cu 和 Al 2 Cu-Al的界面结构，其中 Al 2 Cu-Cu 界面有一个显示多晶的过渡区域，而 Al 2 Cu-Al 界面显示一个尖锐的边界，可以形成5nm宽的共存区，其中Al 2 Cu和Al都存在，没有任何错配或错位。这些发现证实了界面中存在差异的原子结构，这有助于理解高脆性成分与 Cu/Al 的连接方式。这种现象对于理解 Cu/Al 衬里的性能和未来 Cu/Al 合金具有潜在价值。
更新日期：2023-01-05
中文翻译：
Cu/Al 形装药衬垫中 Al2Cu 界面的原子观察
由于其特殊性能，聚能装药衬里最近受到了很多关注，特别是铜铝 (Cu-Al) 双金属衬里，它比铜衬里具有更大的穿透力。然而，沿界面不可避免地存在高脆性成分，例如 Al 2 Cu 和 Al 4 Cu 9，这会导致低塑性，从而对性能产生负面影响。到目前为止，这些成分与 Cu/Al 之间的界面结构很少受到关注。在本文中，Al 2 Cu 和 Cu/Al之间的界面在原子水平上被描述和研究。像差校正扫描透射电子显微镜 (STEM) 和能量色散光谱 (EDS) 表明 Al 2Cu 是沿 Cu/Al 界面的 Al x Cu的主要成分。重要的是，证明了Al 2 Cu-Cu 和 Al 2 Cu-Al的界面结构，其中 Al 2 Cu-Cu 界面有一个显示多晶的过渡区域，而 Al 2 Cu-Al 界面显示一个尖锐的边界，可以形成5nm宽的共存区，其中Al 2 Cu和Al都存在，没有任何错配或错位。这些发现证实了界面中存在差异的原子结构，这有助于理解高脆性成分与 Cu/Al 的连接方式。这种现象对于理解 Cu/Al 衬里的性能和未来 Cu/Al 合金具有潜在价值。
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