【編號】2022-09

【題名】J積分法研究溫度對Al-PTFE反應材料斷裂韌性的影響

【作者】吳家祥，李裕春，劉強等

【機構】陸軍工程大學野戰工程學院；中國人民解放軍7810部隊；中國人民解放軍6870部隊

【刊名】含能材料（2022年）

【文摘】為探究聚四氟乙烯（PTFE）的溫度引發相變特性對鋁-聚四氟乙烯（Al-PTFE）反應材料斷裂韌性的影響，通過開展準靜態拉伸實驗和斷裂韌性實驗，使用ASTM E1820單試樣法中的歸一化數據簡化技術，對Al-PTFE的彈塑性斷裂韌性進行J積分分析，結合試樣斷面微觀形貌分析，明確了溫度對Al-PTFE斷裂韌性的影響。結果表明：隨著溫度的升高，Al-PTFE反應材料強度降低，斷裂韌性增大，屈服強度和斷裂韌性在跨越相變溫度后呈現明顯的突躍變化，裂紋擴展模式由脆性斷裂轉變為延性斷裂。當PTFE處于結晶相Ⅱ狀態時，能夠拉伸形成的PTFE纖絲較少，而當溫度升高，PTFE晶相向Ⅳ和Ⅰ狀態轉變時，穩定成形的PTFE纖絲能夠通過局部塑性變形有效耗散外部能量，并依托纏繞橋接使裂紋尖端發生鈍化，阻止裂紋擴展，從而提高材料斷裂韌性。