【编号】2022-09

【题名】J积分法研究温度对Al-PTFE反应材料断裂韧性的影响

【作者】吴家祥，李裕春，刘强等

【机构】陆军工程大学野战工程学院；中国人民解放军7810部队；中国人民解放军6870部队

【刊名】含能材料（2022年）

【文摘】为探究聚四氟乙烯（PTFE）的温度引发相变特性对铝-聚四氟乙烯（Al-PTFE）反应材料断裂韧性的影响，通过开展准静态拉伸实验和断裂韧性实验，使用ASTM E1820单试样法中的归一化数据简化技术，对Al-PTFE的弹塑性断裂韧性进行J积分分析，结合试样断面微观形貌分析，明确了温度对Al-PTFE断裂韧性的影响。结果表明：随着温度的升高，Al-PTFE反应材料强度降低，断裂韧性增大，屈服强度和断裂韧性在跨越相变温度后呈现明显的突跃变化，裂纹扩展模式由脆性断裂转变为延性断裂。当PTFE处于结晶相Ⅱ状态时，能够拉伸形成的PTFE纤丝较少，而当温度升高，PTFE晶相向Ⅳ和Ⅰ状态转变时，稳定成形的PTFE纤丝能够通过局部塑性变形有效耗散外部能量，并依托缠绕桥接使裂纹尖端发生钝化，阻止裂纹扩展，从而提高材料断裂韧性。