蔡尚晔， 姜春兰， 毛亮， 王在成， 胡榕， 叶胜

(北京理工大学 爆炸科学与技术国家重点实验室， 北京 100081)

0 引言

聚四氟乙烯/铝(PTFE/Al)复合材料在一般环境中呈惰性状态[1]，但在撞击加载条件下，冲击能量会促使活性金属Al与氟聚物PTFE发生剧烈的化学反应，形成类爆轰效应。富铝含量PTFE/Al含能材料由于其材料密度和声速较高，用作弹药战斗部毁伤元材料具备更加广阔的应用前景。

近年来，国内外研究学者针对PTFE基含能材料的组分配比、颗粒度、致密度、材料反应特性以及细观模拟等方面开展了大量的研究工作。Shen[2]采用泰勒杆撞击实验，研究了材料配比以及杆撞击速度对PTFE/Ti含能材料撞击引发变形及点火时间的规律。Wu等[3]采用落锤试验表征PTFE/Al的反应特性，得出特征落差高度和点火能量随着Al粒径的增加而增加。Mcgregor等[4]研究了致密度为40%的PTFE/Al含能材料撞击下的冲击反应阈值。Dolgoborodov等[5]发现疏松PTFE/Al(密度0.4～0.5 g/cm3)含能材料在1 GPa的冲击压力下可以形成稳定爆轰。Koch等[6]通过监测金属氟碳基反应材料反应过程，得出金属氟碳基体系中材料能否反应与温度有较大关联。Feng等[7]开展了PTFE/Al反应材料的准静态压缩实验，根据实验现象提出了PTFE/Al裂纹诱导的引发机制。麦麦提图尔荪等[8]建立了包含颗粒和孔洞的随机分布细观力学有限元模型，对该材料的准静态压缩力学行为进行模拟。

孔隙作为材料制备中重要的考虑因素，对材料的冲击温升会产生重要的影响，从而会影响材料的冲击反应阈值、反应时间等。……