李顺平，冯顺山，薛再清，涂 建

PTFE材料在高应变率冲击下的力学性能＊

李顺平1，2，冯顺山2，薛再清1，涂 建1

（1.北京航天长征飞行器研究所，北京100076；2.北京理工大学，北京100081）

聚四氟乙烯（PTFE）在高速碰撞或者爆炸加载时的应变率可高达106s－1，高应变率下PTFE材料的力学响应会对其材料性能产生较大影响。本文中采用压剪炮试验系统（PSPI）测试了PTFE材料在高应变率（105～106s－1）下的压缩力学性能，实验中碳化钨（WC）飞片板以一定速度撞击由前靶板、试件和后靶板组成的三明治结构，并采用激光干涉仪记录后靶板自由面的速度变化。对实验结果处理后得到该PTFE材料的应力应变数值，并拟合得到应力应变曲线。本研究对PTFE／金属复合材料制成的动能侵彻体强度及其冲击碎化机理的分析具有指导意义。

聚四氟乙烯（PTFE）；高应变率；压剪炮试验系统（PSPI）；应力应变曲线

聚四氟乙烯（PTFE）属于含氟材料，具有出色的材料性能。近年来，对PTFE／金属复合材料制成的动能侵彻体及破片的研究十分活跃，包括毁伤能力和材料应力应变关系。

关于聚合物材料应力应变性质的第一项研究通常认为是S.C.Chou等［1］进行的，他们采用“中等应变率机”和分离式霍普金森压杆（SHPBs）研究了聚甲基丙烯酸甲酯（polymethylmethacrylate），乙酸丁酸纤维素（cellulose acetate butyrate），聚丙烯（polypropylene）和尼龙66四种材料的力学行为。E.N.Brown等［2］研究了几种形式的聚乙烯（polyethylene）。S.M.Walley等［3］研究了大量室温下应变率为10－2～104s－1时的聚合物行为，他们特别注意了使用适当的润滑剂和试件尺寸来减少摩擦和惯性。P.J.Rae等［4］对应变率范围为10－4～1s－1时的PTFE压缩力学性质进行了测试，所用实验装置为SHPBs，他们发现PTFE压缩力学性质受应变率影响很大。……