Physical mechanism of super-deep penetration of solid microparticles into solid targets

Abstract

The phenomenon of super-deep penetration of solid microparticles into solid targets under shock has not been interpreted convincingly until now. The concept of highly excited states, developed by V.E. Panin and others, has opened a new path for the interpretation of this phenomenon. According to this concept, under the condition of a highly excited state, the number of allowable structure states in crystals significantly exceeds the number of atoms, i.e., in crystals, new degrees of freedom arise. Highly excited crystals become, in essence, a superposition of several structures. Therefore, in highly excited states, the material of target may be looked at as a system of weakly interacting particles. The application of the theory of a system of weakly interacting particles in this article shows that when the velocity of penetrating particles exceeds the velocity of the thermal motion of particles of the target material, the friction coefficient is inversely proportional to the third power of the relative velocity of penetrating particles. In this way, the effect of losing friction in the penetration of solid particles into solid targets is interpreted.

Properties of the Surface Layer after High-Energy Treatment by Powder Particles

“…В основном исследователи объясняют явление сверхглубокого проникания частиц тем, что в период его протекания материал мишени в области проникания существенно разупрочнен, обеспечивая сравнительно длительное импульсное воздействие на мишень потока частиц [2][3][4], и предполагают, что предел текучести материала мелких частиц намного выше, чем материала сплошной среды, в которой они движутся. В работе [5] авторы для объяснения сверхглубокого проникания частиц используют концепцию сильно возбужденных состояний в сильнонеравновесных системах, разработанную В.Е. Паниным и др.…”

“…в кристаллах возникают новые степени свободы. Поэтому в сильно возбужденном состоянии материал мишени авторами [5] рассматривается как система слабо взаимодействующих частиц. Другие исследователи представляют движение частиц в виде неупругого соударения молекул продуктов детонации с частицами порошка в воздухе [8].…”

Properties of the surface layer after high-energy treatment by powder particles

“…В основном исследователи объясняют явление сверхглубокого проникания частиц тем, что в период его протекания материал мишени в области проникания существенно разупрочнен, обеспечивая сравнительно длительное импульсное воздействие на мишень потока частиц [2-4], и предполагают, что предел текучести материала мелких частиц намного выше, чем материала сплошной среды, в которой они движутся. В работе [5] авторы для объяснения сверхглубокого проникания частиц используют концепцию сильно возбужденных состояний в сильнонеравновесных системах, разработанную В.Е. Паниным и др.…”

Improving Properties of Tool Steels by Method of Dynamic Alloying

“…At present, extensive scientific, theoretical and experimental data on the investigations of physical and mechanical properties of metals surface layers under pulsed loading are obtained. Much less results were published on the study of deep layers in condensed matters [3][4][5].…”