OPTON的微观世界|第17期 让子弹飞

上期我们介绍了石墨烯在手机柔性屏幕的研究，达到手机任意折叠的效果，太阳能电池光板利用纳米纹理化技术提高光能利用率，将少数几个单层石墨烯薄膜叠加在一起应用在“人工喉”领域，继而探索石墨烯在SIGMA 500场发射扫描电子显微镜下的结构特点，本期我们来换个话题，讲讲八一那些事。

我们先来聊一聊最近新上映的一个大片，7月27日20：01，电影《战狼2》正式在全国上映，上映4小时破亿元，上座率高达59.1%，创造最快过亿国产片纪录。周末两天每天超3亿元票房。小编作为一个伪军迷，也蹭了一下热度，加入到周末电影院的大军，看完也真真是热血沸腾，不过，大家有没有注意到一个小细节，吴京脖子上带的子弹，正是这颗子弹贯穿始终，给观众制造了非常好的悬念，吊足了观众胃口，步步为营，堪称经典，小编也想来研究研究这颗子弹，子弹的材质、属性、纹理、性能等等，可是子弹岂是小编这种普通人会有的，那我们暂且来看看子弹壳吧。

枪支射击后，由于大量的火药燃烧，因此弹壳上有大量的烟熏痕迹，电火花刻的编号被遮挡，而乙醇浸泡后更难清洗干净。小编采用棉纱蘸上枪油，将射击完后的弹壳马上擦拭，将烟垢很快去掉。擦拭后的弹壳置于丙酮中超声清洗10分钟左右，然后将弹壳捞出晾干后再放入无水乙醇中冲洗。

上图弹壳适配枪型从左到右分别是92式手枪、54式手枪、56式冲锋枪、95式自动步枪。54式手枪用的是7.62mm的子弹，54式手枪具有体积小、重量轻、携带方便、受地形环境制约小、反应快等特点，便于在狭小空间，隐蔽突然地向敌人实施攻击。

92式手枪是为了代替原装备的54式手枪而研制的。该QSZ92式半自动手枪分为5.8mm和9mm两种口径。图中弹壳尺寸是5.8mm小口径。

中国56式冲锋枪是苏联AK-47突击步枪的中国版本。正式名称为1956年式冲锋枪。20世纪80年代被81式自动步枪取代。发射7.62X39mm56式步枪弹。

95式自动步枪是由中国兵器装备集团公司208研究所研制的突击步枪，5.8mm口径，是中国研制的第二种小口径步枪。

图1  54式手枪、92式手枪、56式步枪、95式自动步枪弹壳表面形貌

图1为采用电镜获取的四种弹壳的表面2万倍下的图像，分别取弹壳中间部位，可以看出凹凸不平，有杂物产生，是由于火药发射后会有杂物附着在弹壳表面，通过对典型的样品做能谱分析，取两个位置，统计结果如表1，我们发现，56式步枪位置1处主要成分是铜，2处出现了铝、硅、钠、铁和氯等成分，过去子弹壳都是用黄铜制造，目前大多数采用钢质合金材料，铜的延展性好，便于制造时拉伸成型，而且有一定的强度，子弹发射时弹膛气密性更好，抽壳更容易，枪支机械磨损低，所以是制造弹壳的首选。但一些缺乏铜资源但又要大量军队的国家就用其他材料来代替，比如价格较为便宜的钢或者钢合金，然后在表面附着一层铜，所以就出现了表1的结果，1处表面完好，有铜涂层保护，2处表面发生破损，露出内部成分，而且弹壳放置时间久了，表面也会出现一层铜绿。

我们在照扫描照片过程中，发现在弹壳收口处出现裂纹，我们选择其中一个裂纹最多的弹壳，如图2，95式自动步枪，我们发现裂纹沿轴向向金属内部扩展。

图2  95式自动步枪弹壳外表面裂纹形貌

弹壳的裂纹向金属内部发展，可导致金属结构突然损坏，破坏了弹壳的完整性，其内部的弹药易产生泄露，所以在其运输、储存以及爆破的过程中可带来极其严重的后果，所以对此类案例进行分析讨论具有一定的工程应用价值，要想深入查明弹壳开裂原因，那就跟随蔡司扫描电镜的步伐，一起来探索吧！

值此中国人民解放军建军90周年

谨向伟大的军人致以节日的祝贺和亲切的慰问！

下期有什么精彩内容呢？敬请期待吧！