米軍において、反応性物質(RM)は、直撃弾頭や破片弾頭の殺傷力を高める手段として、海軍研究局などが現在研究している新しい種類の物質である。反応性物質は、不感性高性能爆薬に似ているが、通常は2種類以上の非爆発性固体物質からなるテルミット型火工品であり、十分な強さの機械的、電気的、またはレーザー刺激を受けるまで不活性状態を保ち、互いに反応しない。刺激を受けると、急速な燃焼または爆発を起こし、運動エネルギーに加えて大量の化学エネルギーを放出する。そのため、このような物質で作られた破片や弾丸は、不活性なものよりも大きな破壊力を持ち、殺傷力は最大500%増加すると予想される。
調査対象の材料クラスは、テルミット、金属間化合物、金属-ポリマー混合物(マグネシウム/テフロン/バイトン様など)、準安定分子間複合材料(MIC)、マトリックス材料、および水素化物です。[ 1 ]これらの材料は、構造部品として機能するのに十分な強度を持ち、取り扱いと発射に耐えるのに十分な安定性を持ち、標的を貫通し、衝撃時に確実に点火するのに十分な不安定性を持つ必要があります。
調査対象の混合物には、アルミニウム、マグネシウム、ジルコニウム、チタン、タングステン、タンタル、ウラン[ 2 ]またはハフニウムなどの1つ以上の微粉末(ナノ粒子サイズまで)のメタロイドまたは金属と、テフロンまたはその他のフッ素ポリマーなどの1つ以上の酸化剤が含まれ、圧縮、焼結、またはその他の方法でコンパクトで高密度の塊に結合されています。適切な反応速度と衝撃、摩擦、および静電放電に対する不感性を達成するために、燃料粒子のサイズは通常1~250μmです。[ 3 ] [ 4 ]標準的な組成はアルミニウム-テフロン(Al-PTFE)です。
発熱反応によって金属間化合物を形成できる金属も、候補材料の一つである。例えば、アルミニウムとニッケルの薄い層を交互に積層したラミネート材は、ナノフォイルとして市販されている。
開発中のRM兵器には、飛来するミサイルや手榴弾を迎撃し、安全な距離で爆発させるアクティブ防御システム防御手榴弾や、広範囲にRMの破片を散布し、軟目標に壊滅的な被害を与えるバトルアックス弾頭などがある。バトルアックス弾頭は、残された不発弾の致死性が従来のクラスター爆弾の残骸に比べて非常に低い。
研究対象となっているのは、高い機械的強度、高密度、高エネルギー密度を持ち、固められた構造材料から表面積の大きい微粉末に急速に変化し、分散して点火することで大きな熱圧爆発を起こせる材料である。[ 5 ]
パイロフューズという商標で知られるパラジウム被覆アルミニウム線は、火工品の起爆剤として使用される。
反応性材料は、兵器以外の用途にも用いられている。薄い反応性材料の層をはんだで覆ったものは、電子機器における反応性接合や、複合装甲板におけるろう付けなどに利用される。