Shear-Induced Exothermic Chemical Reactions

The structure of controlled high-strain-rate shear bands generated in Ti-Si reactive powders has been investigated by means of the radd symmetric collapse of a thick-walled cylinder. Shear localization developed at global strains of 0.2-0.4 and a strain rate of lo4 s-I. Within the shear bands, local shear strains were up to 100 9d local shear strain rates were lo7 s-'. Chemical reactions were initiated at these shear bands and propagated throughout the entire specimen under critical global strain conditions. A model for a periodic distribution of "hot spots" in reactive powders is proposed. It is possible lo estimate the reaction rate from the triangular unreacted regions formed by the shear localization process. RCumB. La structure de bandes de cisaillement crks dans des poudres reactives Ti-Si a etee Ctudik avec le collapse symrnCtrique d'un cylindre de parois Cpaisse. Les bandes de cisaillement se foment A des deformations globales & 0.2-0.4 A une vitesse de deformation de lo4 s-' Dans les bandes de cisaillement les deformations de cisaillement atteignent des valeurs jusqu'a 100 et la vitesse de deformation est lo7 s-I. Les rhctions chimiques sont initiks dans ces bandes de cisaillement. Leur propagation dans 1'Cchantillion demande une deformation globale critique. La mod6lisation des bandes de cisaillement avec la reaction des poudres reactives est proposke. I1 est possible &&timer le taux de rhction A partir de regions triangulaires formks par les bandes de cisaillement dans lesquelles il n'y a pas eu de rhction.