钨具有高密度（19.3 g/cm³）、适中声速（4.03 km/s）以及良好的延展性等特点,被研究学者广泛视为极具发展前景的药型罩材料。本课题组前期采用CVD方法制备获得小口径纯钨药型罩,并在静破甲试验中获得较好的穿深,同时分析了纯钨药型罩的破甲特性及破甲机理。在此基础上,本文采用CVD方法制备大口径纯钨药型罩,但实际沉积过程中发现CVD设备故障和沉积工艺选择的不合理,导致获得的药型罩表面质量粗糙,组织晶粒粗大,药型罩破甲威力显著降低。为了优化药型罩组织,探究大口径药型罩破甲特性,提高药型罩破甲威力,本文通过改进自制CVD设备、调控沉积工艺,制备获得了晶粒细化的大口径纯钨药型罩;通过静破甲试验和静破甲试验后对弹道特征及靶板微观组织的分析,对大口径纯钨药型罩破甲特性和破甲机理进行了探讨;通过对静破甲试验后回收杵体的形貌和微观组织进行分析,研究了纯钨在爆炸加载条件下的变形机制。根据大口径纯钨药型罩CVD制备的沉积要求,本文对沉积过程中出现的管路堵塞、药型罩表面粗糙和药型罩壁厚不均问题进行了改进:通过简化管路,使用密封性更佳的手动阀门代替单向阀,解决了沉积过程中管路堵塞问题;采用匹配的针阀,将WF₆的进气量控制在9¹2g/min范围内,阻止沉积层中WF₆含量偏高产生的气相形核现象,提高了药型罩表面质量,同时提高实验安全性、环保性、经济性;采用双层不锈钢支架固定加热丝,解决了沉积基体受热不均问题,提高了药型罩壁厚均匀性。通过在线梯度降低WF₆流量、调节反应气体配比的方法,本文获得CVD大口径纯钨药型罩优化后的制备工艺:沉积温度为500℃±10℃,H₂流量1800±50m L/min,WF₆流量沉积初期为11.5g/min,沉积到180min后调整为9.5g/min。工艺优化后制备获得的大口径纯钨药型罩组织中粗大柱状晶明显减少,这是由于在沉积反应中期降低WF₆流量,可加速H₂与中间氟化物的反应过程,使柱状晶组织转化为类树枝晶组织,抑制柱状晶长大过程。CVD大口径纯钨药型罩破甲特性研究结果表明,在2倍炸高条件下,纯钨药型罩获得了656mm的穿深,大口径纯钨药型罩侵彻45^#钢靶,具有破孔直径大、弹道表面粗糙、弹道直径变化小的特点。这是由于设备改进、工艺优化后,药型罩壁厚均匀、组织晶粒细化,形成的射流延性较好,与靶板剧烈作用,产生高硬相和马氏体组织,同时由于纯钨射流流动性差,对靶板侵彻威力较大,造成了能量横向扩散严重,致使弹道表面粗糙且弹道直径变化小。CVD大口径纯钨药型罩在爆炸加载条件下的变形机制研究结果表明,杵体组织晶粒全部为等轴晶,杵体晶粒尺寸整体偏大,晶粒尺寸大小不一。设备改进和工艺优化后,CVD大口径纯钨药型罩壁厚均匀、组织致密、晶粒细小,形成的射流延性高,在破甲过程中发生了剧烈塑性变形,形成了全部等轴化的晶粒。纯钨药型罩原始组织中柱状与类树枝状组织共存的形貌特征和两种组织晶粒尺寸不一的特点以及原始组织晶粒在发生动态再结晶过程中亚晶旋转程度的差异是导致杵体晶粒尺寸整体偏大、杵体晶粒尺寸大小不一的原因。