氟聚物基活性材料作為新型含能結(jié)構(gòu)材料的一個(gè)重要分支,是一種主要以高氟含量(質(zhì)量分?jǐn)?shù)>70%)的聚合物為基體、活性金屬為填料并通過特定工藝(如研磨造粒、粉末混合、粉末壓實(shí)、真空燒結(jié)等)制備而成的沖擊引發(fā)反應(yīng)類材料,因具有高能量水平、獨(dú)特的能量釋能特性并在準(zhǔn)靜態(tài)條件下表現(xiàn)出不敏感性等優(yōu)點(diǎn)在軍事上有巨大的應(yīng)用前景。氟聚物基活性材料在沖擊作用下會(huì)引發(fā)化學(xué)反應(yīng),其化學(xué)反應(yīng)過程及釋能速率特性受材料組分、孔隙率、顆粒尺寸等宏細(xì)觀參數(shù)影響較大。本文以典型的氟聚物基活性材料(A1/PTFE/W)為研究對(duì)象,通過材料的高壓物態(tài)方程與沖擊溫升計(jì)算模型、非均質(zhì)材料化學(xué)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)模型、飛片撞擊與準(zhǔn)密閉反應(yīng)容器實(shí)驗(yàn)等研究,揭示了活性材料的沖擊反應(yīng)釋能特性及毀傷作用規(guī)律,為活性材料在彈藥中的應(yīng)用提供理論依據(jù)與技術(shù)支撐。主要研究?jī)?nèi)容如下:(1)開展氟聚物基活性材料的制備工藝以及不同組分配比、顆粒尺寸的活性材料準(zhǔn)靜態(tài)壓縮力學(xué)性能研究以典型氟聚物基活性材料Al/PTFE/W為研究對(duì)象,采用粉末混合、模壓成型和真空燒結(jié)等成型工藝制備出不同方案的活性材料試件:開展了活性材料在應(yīng)變率為10-3s-1條件下的準(zhǔn)靜態(tài)壓縮實(shí)驗(yàn)...

【文章來源】： 南京理工大學(xué)江蘇省 211工程院校

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【文章目錄】：
摘要
Abstract
符號(hào)說明
1 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 Al/PTFE類材料工藝及動(dòng)、靜態(tài)力學(xué)性能研究進(jìn)展
        1.2.2 高壓物態(tài)方程及沖擊引發(fā)化學(xué)反應(yīng)模型研究進(jìn)展
        1.2.3 沖擊壓縮實(shí)驗(yàn)研究
        1.2.4 沖擊釋能行為及毀傷效應(yīng)研究進(jìn)展
    1.3 本文的研究目的、方法及主要內(nèi)容
2 氟聚物基活性材料的準(zhǔn)靜態(tài)力學(xué)性能研究
    2.1 引言
    2.2 主要原材料及儀器設(shè)備
    2.3 氟聚物基活性材料的成型工藝
    2.4 氟聚物基活性材料準(zhǔn)靜態(tài)力學(xué)性能實(shí)驗(yàn)
        2.4.1 準(zhǔn)靜態(tài)壓縮實(shí)驗(yàn)方法
        2.4.2 準(zhǔn)靜態(tài)壓縮實(shí)驗(yàn)方案
        2.4.3 準(zhǔn)靜態(tài)壓縮實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析
    2.5 氟聚物基活性材料的微觀結(jié)構(gòu)與失效分析
        2.5.1 典型活性材料試件壓縮前的微觀結(jié)構(gòu)照片
        2.5.2 典型活性材料試件壓縮后的斷面形貌
        2.5.3 材料微觀結(jié)構(gòu)與壓縮失效模式分析
    2.6 本章小結(jié)
3 考慮沖擊相變的高壓物態(tài)方程
    3.1 引言
    3.2 沖擊波引起的相變
        3.2.1 相變熱力學(xué)與沖擊相變
        3.2.2 材料的沖擊相變分析與判據(jù)
    3.3 單質(zhì)材料固相區(qū)的高壓物態(tài)方程
        3.3.1 單質(zhì)材料固相區(qū)的三項(xiàng)式物態(tài)方程
        3.3.2 單質(zhì)材料固相區(qū)的沖擊溫度
        3.3.3 計(jì)算結(jié)果與分析
    3.4 混合物材料的高壓物態(tài)方程
        3.4.1 密實(shí)態(tài)混合物固相區(qū)的物態(tài)方程計(jì)算
        3.4.2 疏松態(tài)混合物的物態(tài)方程計(jì)算
    3.5 固-液相區(qū)的沖擊溫度計(jì)算
        3.5.1 固-液相區(qū)的物態(tài)方程
        3.5.2 固-液相區(qū)的沖擊溫度計(jì)算
        3.5.3 典型單質(zhì)材料的計(jì)算結(jié)果及分析
        3.5.4 典型氟聚物基活性材料計(jì)算及分析
    3.6 本章小結(jié)
4 氟聚物基活性材料的沖擊壓縮實(shí)驗(yàn)研究
    4.1 引言
    4.2 沖擊壓縮實(shí)驗(yàn)裝置
        4.2.1 沖擊加載裝置
        4.2.2 測(cè)速系統(tǒng)
        4.2.3 沖擊參數(shù)測(cè)試裝置
        4.2.4 試件固定及回收裝置
    4.3 沖擊壓縮實(shí)驗(yàn)方案
        4.3.1 實(shí)驗(yàn)原理
        4.3.2 活性材料沖擊壓縮實(shí)驗(yàn)方案
        4.3.3 飛片及試件設(shè)計(jì)
    4.4 沖擊壓縮實(shí)驗(yàn)結(jié)果及處理
        4.4.1 沖擊壓縮實(shí)驗(yàn)結(jié)果處理方法
        4.4.2 Al/PTFE活性材料的沖擊壓縮結(jié)果
        4.4.3 Al/PTFE/W活性材料的沖擊壓縮結(jié)果
        4.4.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果對(duì)比分析
    4.5 理論計(jì)算結(jié)果與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)比分析
    4.6 本章小結(jié)
5 沖擊引發(fā)化學(xué)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)模型
    5.1 引言
    5.2 Al/PTFE活性材料反應(yīng)機(jī)制
        5.2.1 PTFE的物理化學(xué)性質(zhì)及熱解
        5.2.2 Al/PTFE活性材料的界面反應(yīng)機(jī)理
        5.2.3 Al/PTFE各基元反應(yīng)速率方程
    5.3 氣固反應(yīng)動(dòng)力學(xué)模型
        5.3.1 多相反應(yīng)動(dòng)力學(xué)處理方法
        5.3.2 各步驟單獨(dú)控速時(shí)速率表達(dá)式
        5.3.3 同時(shí)考慮各步驟時(shí)速率表達(dá)式
        5.3.4 反應(yīng)系統(tǒng)的能量守恒
    5.4 典型活性材料的沖擊化學(xué)反應(yīng)計(jì)算
        5.4.1 反應(yīng)程度隨時(shí)間的變化關(guān)系
        5.4.2 反應(yīng)系統(tǒng)溫度隨時(shí)間的變化關(guān)系
    5.5 本章小結(jié)
6 氟聚物基活性材料沖擊反應(yīng)特性實(shí)驗(yàn)研究
    6.1 引言
    6.2 沖擊反應(yīng)特性實(shí)驗(yàn)方案與布局
        6.2.1 活性材料試件方案
        6.2.2 準(zhǔn)密閉反應(yīng)容器
        6.2.3 瞬態(tài)壓力測(cè)試系統(tǒng)
        6.2.4 沖擊釋能實(shí)驗(yàn)布局
    6.3 沖擊反應(yīng)特性實(shí)驗(yàn)結(jié)果
        6.3.1 噴射現(xiàn)象
        6.3.2 容器內(nèi)部壓力
    6.4 活性材料的沖擊反應(yīng)效率計(jì)算
        6.4.1 初始沖擊壓力的計(jì)算
        6.4.2 沖擊物態(tài)方程及沖擊溫度計(jì)算
        6.4.3 沖擊引發(fā)反應(yīng)速率計(jì)算
    6.5 理論計(jì)算與實(shí)驗(yàn)結(jié)果對(duì)比分析
        6.5.1 理論計(jì)算結(jié)果
        6.5.2 理論計(jì)算與實(shí)驗(yàn)結(jié)果對(duì)比分析
    6.6 本章小結(jié)
7 結(jié)束語
    7.1 研究工作總結(jié)
    7.2 本文的創(chuàng)新點(diǎn)
    7.3 今后研究的發(fā)展方向
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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本文編號(hào)：3479625