Al/PTFE活性材料的動態力學行為和撞擊點火特性

李 尉，任會蘭，寧建國，劉元斌

（北京理工大學 爆炸科學與技術國家重點實驗室，北京 100081）

1 引言

活性材料又可稱為反應材料或多功能含能結構材料，該材料通常由兩種或多種非爆炸固體組成，具有一定的強度、硬度和質量密度。不同于傳統的鋼、鎢合金等金屬破片依靠單一的動能來打擊目標，利用活性材料制成的反應破片在高速撞擊穿透目標的同時會迅速產生燃燒或爆炸效應，釋放大量的化學能對目標造成更大的毀傷。

活性材料憑借其廣闊的應用前景吸引了國內外眾多學者的關注［1-5］。要實現活性材料在應用技術上的突破，就要明確材料在不同載荷條件下的反應機理。Ames［6］和Mock 等［7-8］設計了直接撞擊、間接撞擊、兩步撞擊等多類型的沖擊加載試驗對鋁/聚四氟乙烯（Al/PTFE）活性材料的沖擊反應行為及引發機理進行了深入研究，高速攝影圖像顯示試件點火首先出現在強剪切變形區，在該區域會產生高溫和高壓效應。但基于一維沖擊波加載對比試驗證實該能量并不足以使Al/PTFE 材料產生點火效應，他們推測材料沖擊引發很可能與裂紋擴展特性、斷裂表面能和孔洞塌陷有關。馮彬等［9-11］研究了不同鋁含量Al/PTFE 活性材料在準靜態壓縮下的反應性能，結果顯示壓縮反應后的試件截面上可以觀察到張開型裂紋和剪切裂紋，作者推測準活性材料的靜態發火與裂紋的形成有直接關系。

學者們基于分離式霍普金森壓桿（SHPB）裝置對活性材料的撞擊點火開展了廣泛的研究?！?br>