【編號(hào)】2022-09

【題名】J積分法研究溫度對(duì)Al-PTFE反應(yīng)材料斷裂韌性的影響

【作者】吳家祥，李裕春，劉強(qiáng)等

【機(jī)構(gòu)】陸軍工程大學(xué)野戰(zhàn)工程學(xué)院；中國(guó)人民解放軍7810部隊(duì)；中國(guó)人民解放軍6870部隊(duì)

【刊名】含能材料（2022年）

【文摘】為探究聚四氟乙烯（PTFE）的溫度引發(fā)相變特性對(duì)鋁-聚四氟乙烯（Al-PTFE）反應(yīng)材料斷裂韌性的影響，通過(guò)開(kāi)展準(zhǔn)靜態(tài)拉伸實(shí)驗(yàn)和斷裂韌性實(shí)驗(yàn)，使用ASTM E1820單試樣法中的歸一化數(shù)據(jù)簡(jiǎn)化技術(shù)，對(duì)Al-PTFE的彈塑性斷裂韌性進(jìn)行J積分分析，結(jié)合試樣斷面微觀形貌分析，明確了溫度對(duì)Al-PTFE斷裂韌性的影響。結(jié)果表明：隨著溫度的升高，Al-PTFE反應(yīng)材料強(qiáng)度降低，斷裂韌性增大，屈服強(qiáng)度和斷裂韌性在跨越相變溫度后呈現(xiàn)明顯的突躍變化，裂紋擴(kuò)展模式由脆性斷裂轉(zhuǎn)變?yōu)檠有詳嗔?。?dāng)PTFE處于結(jié)晶相Ⅱ狀態(tài)時(shí)，能夠拉伸形成的PTFE纖絲較少，而當(dāng)溫度升高，PTFE晶相向Ⅳ和Ⅰ狀態(tài)轉(zhuǎn)變時(shí)，穩(wěn)定成形的PTFE纖絲能夠通過(guò)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(fā)生鈍化，阻止裂紋擴(kuò)展，從而提高材料斷裂韌性。