發(fā)布時(shí)間：2021-10-28 13:02

　　PTFE基活性材料在高速撞擊靶目標(biāo)時(shí),會(huì)發(fā)生劇烈的化學(xué)反應(yīng),釋放出大量的熱量。利用PTFE基活性材料制備的藥型罩,具有可控的密度和高反應(yīng)釋能,有望實(shí)現(xiàn)較高穿深和大的破孔,但目前對(duì)于PTFE基活性材料藥型罩動(dòng)態(tài)加載作用下響應(yīng)機(jī)理尚不明確。本論文旨在制備出一種具有高反應(yīng)釋能的PTFE基活性材料,并研究其準(zhǔn)靜態(tài)和動(dòng)態(tài)響應(yīng)特性,以支撐對(duì)大破孔藥型罩的研制。主要研究?jī)?nèi)容如下:（1）根據(jù)藥型罩穿深和擴(kuò)孔要求,研究了多種活性材料在密度、熱導(dǎo)率、反應(yīng)強(qiáng)度和沖擊釋能效率上的差異,選擇綜合性能較好的Al和B做為活性材料作為研究重點(diǎn)并進(jìn)行配方設(shè)計(jì),通過(guò)對(duì)混合工藝、成型方式和燒結(jié)工藝（保溫時(shí)間、保溫溫度、降溫速率等）對(duì)材料物理性質(zhì)的影響,設(shè)計(jì)了濕法混合、冷壓成型、惰性氣體氛圍燒結(jié)等系列工藝制備活性材料試件。（2）利用電子式萬(wàn)能材料試驗(yàn)機(jī)測(cè)試了材料的常溫準(zhǔn)靜態(tài)壓縮力學(xué)性能。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:不同配比的活性材料均為粘塑性模型材料,材料準(zhǔn)靜態(tài)壓縮過(guò)程分為彈性階段,強(qiáng)化階段和軟化階段,屈服極限并不明顯,W粉的添加提升了材料的屈服極限,Al和B粉組分的變化對(duì)材料的準(zhǔn)靜態(tài)力學(xué)性能影響較小。（3）利用分離式霍普金森系統(tǒng)（SHP... 

【文章來(lái)源】：北京理工大學(xué)北京市 211工程院校 985工程院校

【文章頁(yè)數(shù)】：97 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

活性材料反應(yīng)熱量傳遞示意圖

3）降溫降溫是將完成燒結(jié)的預(yù)成型品，從保溫溫度降至室溫的過(guò)程。降溫可分為自然溫、緩慢降溫（程序降溫）和快速降溫三種。在降溫過(guò)程中，PTFE 樹(shù)脂由無(wú)定型變?yōu)榻Y(jié)晶相。降溫時(shí)在其結(jié)晶速度最快的溫度范圍（約 315℃）中保溫一段時(shí)間，使預(yù)成型品的結(jié)晶更為完全，從而提高其強(qiáng)度、相對(duì)密度與硬度[41]。降溫速率的快慢受到制品大小的限制。本研究中試樣的降溫速率范圍為 50℃/h。2. 試樣制備過(guò)程（1） 粉末混合過(guò)程分別將 Al 粉（Al，粒徑：0-10μm）、硼粉（B，粒徑：0.5-10μm）兩種粉末與四氟乙烯（PTFE）、W 粉（W,平均粒徑：15-45μm）按照上文表中的配比混合，如2.6 所示用自封袋裝取后輕微摔打，使運(yùn)輸過(guò)程中團(tuán)聚的 PTFE 初步分散開(kāi)，將干后的粉末倒入塑料容器中混合均勻后加入適量酒精，搖晃容器直至全部粉末粘著酒后放入混料機(jī)混合 12h，取出容器將濕混后的粉末倒入玻璃皿中平攤均勻，放入真干燥箱抽真空，在 59℃下烘干 12h。

3）降溫降溫是將完成燒結(jié)的預(yù)成型品，從保溫溫度降至室溫的過(guò)程。降溫可分為自然溫、緩慢降溫（程序降溫）和快速降溫三種。在降溫過(guò)程中，PTFE 樹(shù)脂由無(wú)定型變?yōu)榻Y(jié)晶相。降溫時(shí)在其結(jié)晶速度最快的溫度范圍（約 315℃）中保溫一段時(shí)間，使預(yù)成型品的結(jié)晶更為完全，從而提高其強(qiáng)度、相對(duì)密度與硬度[41]。降溫速率的快慢受到制品大小的限制。本研究中試樣的降溫速率范圍為 50℃/h。2. 試樣制備過(guò)程（1） 粉末混合過(guò)程分別將 Al 粉（Al，粒徑：0-10μm）、硼粉（B，粒徑：0.5-10μm）兩種粉末與四氟乙烯（PTFE）、W 粉（W,平均粒徑：15-45μm）按照上文表中的配比混合，如2.6 所示用自封袋裝取后輕微摔打，使運(yùn)輸過(guò)程中團(tuán)聚的 PTFE 初步分散開(kāi)，將干后的粉末倒入塑料容器中混合均勻后加入適量酒精，搖晃容器直至全部粉末粘著酒后放入混料機(jī)混合 12h，取出容器將濕混后的粉末倒入玻璃皿中平攤均勻，放入真干燥箱抽真空，在 59℃下烘干 12h。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]Al/W/PTFE粒徑級(jí)配關(guān)系對(duì)材料強(qiáng)度影響的實(shí)驗(yàn)研究[J]. 喬良,涂建,趙利軍,龔蘋(píng),馬愛(ài)娥,張先鋒,張將,喬光利.  兵器材料科學(xué)與工程. 2014(06)
[2]含能材料藥型罩的爆炸成型及毀傷作用[J]. 萬(wàn)文乾,余道強(qiáng),彭飛,王維明,陽(yáng)天海.  爆炸與沖擊. 2014(02)
[3]多功能含能結(jié)構(gòu)材料沖擊壓縮特性的理論計(jì)算[J]. 史安順,張先鋒,喬良,魏勝,張將,何源,何勇.  爆炸與沖擊. 2013(02)
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[6]復(fù)合反應(yīng)破片爆炸成型與毀傷實(shí)驗(yàn)研究[J]. 門(mén)建兵,蔣建偉,帥俊鋒,王樹(shù)有,崔進(jìn)起.  北京理工大學(xué)學(xué)報(bào). 2010(10)
[7]PTFE/Al含能復(fù)合物的本構(gòu)關(guān)系[J]. 徐松林,陽(yáng)世清,張煒,盧芳云.  爆炸與沖擊. 2010(04)
[8]PTFE/Al反應(yīng)材料的力學(xué)性能研究[J]. 徐松林,陽(yáng)世清,徐文濤,張煒.  高壓物理學(xué)報(bào). 2009(05)
[9]活性材料PTFE/Al動(dòng)態(tài)壓縮性能[J]. 趙鵬鐸,盧芳云,李俊玲,陳榮,徐松林,陽(yáng)世清.  含能材料. 2009(04)
[10]PTFE/Al反應(yīng)材料制備工藝及性能[J]. 陽(yáng)世清,徐松林,張彤.  國(guó)防科技大學(xué)學(xué)報(bào). 2008(06)

博士論文
[1]PBX的損傷、斷裂及本構(gòu)關(guān)系研究[D]. 羅景潤(rùn).中國(guó)工程物理研究院 2001

碩士論文
[1]金屬/氟聚物反應(yīng)材料性能的研究[D]. 李玲琴.中北大學(xué) 2015
[2]PTFE/Cu材料的力學(xué)性能研究及應(yīng)用[D]. 劉同鑫.中北大學(xué) 2015
[3]多功能含能結(jié)構(gòu)材料動(dòng)態(tài)力學(xué)性能研究[D]. 張將.南京理工大學(xué) 2013



本文編號(hào)：3462845