不算是重大突破，但军迷得知道，我国新型穿甲弹并不比贫铀弹差

在军迷的圈子里有一个很浮躁的认知现象，就是知道了一个词汇，不深究这个词汇的底层原理，用“脑洞”来对这个词汇进行想象和评判。最终得到一个似是而非的“军迷概念”，然后用这种概念去评判一个国家的武器装备优劣程度。

例子比比皆是，今天就说一种——“贫铀弹的自锐性”。

贫铀弹的自锐性本身是一个材料界的迷，各种解释层出不穷，当初美国使用贫铀作为穿甲弹和装甲材料并不是因为贫铀材料具有所谓的“自锐性”才做为装甲和穿甲弹的主要材料，而是因为“密度”。

铀的密度为19克/立方厘米，比钢的密度（7.8克/立方厘米）要大得多，因此在制造动能弹的时候同等尺寸的铀弹药相比于钢弹可以聚集和保持大量的动能。

这是由最基本的动能公式来决定的，m（质量）越大，动能越大。

同样，钨也有19克/立方厘米的密度，相较于铀来说在密度上是半斤八两的。因此制造成穿甲弹的能量等级是没有太大的差别的。只不过钨要比贫铀贵得多。

是不是有些违反了大家的认知呢？简单的说一下，铀在地球上的储量是608万吨，主要集中在澳大利亚（32%），哈萨克斯坦（15%），加拿大（11%）；而钨在地球上的储量只有380万吨，主要集中在中国180万吨（47.37%）、俄罗斯40万吨（10.53%），越 南10万吨（2.63%），钨在地壳中的含量并不多，而且在含有钨的矿石中具备开采价值的钨矿也只有黑钨矿和白钨矿。对比钨，铀矿在富集度开采方式上有着巨大的优势。

常见的铀矿石有四种，沥青铀矿、晶质铀矿，钙铀云母和铜铀云母，尤其是沥青铀矿、晶质铀矿，其中的铀含量可以达到50%以上。

相比钨来说，铀有着更低的开采难度和更丰富的储量，价格低于钨也就是理所当然了的了。

因此，美国不仅仅用贫铀制作各种穿甲弹，也能大方的用贫铀制作装甲。

我们听说过贫铀穿甲弹，也听过贫铀装甲，但是你听过钨穿甲弹之外，是不是听过“钨装甲”呢？没听过就对了——不是钨装甲不能用，而是钨装甲太贵用不起！

回到“自锐性”的话题，目前普遍的解释是钨穿甲弹之所以会变成蘑菇头的原因是钨的熔点太高（3422℃，在所有元素中最高），在碰撞的过程中碰撞的能量虽然能快速的液化钨，但是紧接着的急剧降温会让钨在第一时间固化，因此在穿甲过程中钨穿甲弹在碰撞点会形成很多钨液体丝喷出，然后迅速降温形成了蘑菇头。而铀的熔点只有1132℃相同的碰撞能量能让铀在液态和气态（铀沸点3818℃）较长时间存在，并不会阻碍弹芯继续前进。这是目前普遍被接受的“铀自锐性”的解释。

而且，如果固态材质的自锐性真实存在的话，那么我们就会见不到贫铀装甲了，和穿甲弹这支“矛”不同，装甲这面“盾”如果也存在相应的材料特性的话所面临的结果就是一下被击碎，而失去装甲防护的效果。

所以所谓的“贫铀弹自锐性”如果单指贫铀材料的话，本身就是存在漏洞的。

美国之所以用贫铀材料，其实是因为其便宜。

抛开贫铀弹，咱们来说说我们自己的成果是什么样子的：

其实讨论任何动能穿甲弹技术的最终结果都会回到事情的原点上，这就是材料。但是材料并不是说钨或者铀这么简单的事情。材料是有“材料学”这个研究了几百年的领域，材料学的创始人是伽利略，在1638年，伽利略发布了《两种新科学的对话》。

在这本书中奠定了可量化的材料学框架，所以伽利略被誉为材料学之父。

说到这里，咱们也得说下咱们自己的材料学之父，中国的材料学之父是师昌绪院士，中国科学院给师老的总结是——师昌绪院士不仅是卓有成就的材料科学家，还是一位杰出的战略科学家。

在国内科研做到“战略科学家”的没有几位。或许这也是我国对科研工作者的一个最高评价。

师老于2014年离开了我们，现在在师老的母校，我们的天津大学材料学院门前立有师老的雕像。

不扯闲篇，咱们继续说材料，一般人认为金属是“一块”的，而实际上金属在成型的过程中随着温度的降低，金属内部会以晶核为核心凝结成一粒粒的晶粒（crystallite），因此看似一整块的金属实际上是一粒粒金属晶粒的结合体。

当我们把金属表面打磨干净之后，用酸腐蚀一下金属，这时候我们就可以看到金相——金属及合金内部组织。

从金相上看，即便是一块致密的金属其内部也是有大量缝隙和孔洞的。晶粒之间其实就是依靠范德华力相互吸引构成的。因此在结晶的过程中一般的认为晶体的粒度越小，其晶粒之间的范德华力越大，金属也就越坚固越硬。

例如这是奥氏体的金相：

在100um的尺度上我们可以看到大粒的晶粒。对比淬火后的马氏体：

即便是在20um的尺度上看马氏体的晶粒也要比奥氏体要细小得多。

因此，奥氏体有更好的韧性马氏体则有更高的硬度，要说金属的强度实际上是取决于晶粒的大小的。晶粒和晶粒之依靠范德华力进行连接固定。那么有没有比范德华力更大的力呢？当然有了，这就是金属原子之间的键力

当温度降低的曲线让金属块中出现大量未来得及结晶的非晶态金属出现，这时候这些非晶态部分的金属原子之间的结合力就是金属键的键力。简单的说——金属键的力度是范德华力的10-100倍。如果金属中大部分的力是金属键力那么这块金属的硬度将会比普通金属要高很多倍。这种金属存在！叫做——非晶态金属（Amorphous metal），由于是非结晶状态，也被称作金属玻璃（Metallic Glass）。

一般的状态下，金属玻璃都是合金（图片右），在一种主要金属之内添加了合适的配料，不仅仅没有晶格裂隙（图片左），就连原子之间的空隙也被填满。

即便是在2nm的尺度上去看金相：

我们可以看到原子，但看不到晶粒。

用这种金属玻璃制作穿甲弹，才是最好的选择。在我们的科研团队研究出的结果就是“钨铁镍钼”合金——WFeNiMo。

和93钨合金弹的对比射击后，93钨合金已经被打成了蘑菇头，而WFeNiMo还几乎保持着原始的形态。这并不自锐，而是——根本没变形。

实际上，我们现在已经将非晶态金属技术应用到了穿甲弹的制造上，不仅仅有钨铁镍钼合金弹头、还有钨镍铁弹头，以及钨镍锆铁弹头……实际上弹头的合金配方已经出现在各个材料学期刊中，只不过真正用于穿甲弹的制造温度控制曲线还是没有脱密的阶段。

但从目前装备的弹药性能上来说，我们的钨穿甲弹实际上并不比美国所谓带有自锐性的贫油穿甲弹要差，甚至是略胜一筹。

所以，你以为为什么我们能干穿10层钢板？要是普通的钨合金早就碎成渣了……

另外说一嘴，美国并不是没搞过钨弹头，在2000年，Lester Begg提交了单晶钨穿甲弹的制造专利。

在2002年这个专利还在审查期间的时候就“过继”给了美国的通用原子公司。但我们注意下箭头所指的专利状态——Abandoned（弃权）！

W君查了一下，贝格的这个单晶钨穿甲弹虽然有着想象中的美好（比咱们的玻璃钨合金）还强，但是由于钨晶体方向性的问题，导致了单晶钨穿甲弹在侧向无法承受坦克炮发射时候巨大的冲击力，会直接在炮管内破碎。穿甲弹也就得当成霰弹玩了。因此最终通用原子公司也就放弃了这个专利的申请。