反应材料是一种新型含能结构材料,可以有效应用于各种武器装备中提升作战效能。本文研究了聚四氟乙烯(PTFE)基反应材料的制备工艺、力学性能和释能能力,为反应材料的进一步研究打下了基础。本文主要工作和结论如下:(1)通过研究设计了PTFE/Al/CuO反应材料的配方,确定了实验材料的处理方式,采用冷压烧结工艺制备了反应材料。通过电子显微镜观察成品的细观结构,分析了制备工艺对材料外观、形貌的影响。(2)利用万能材料实验机对PTFE/Al/CuO的准静态力学性能进行了测试,得到了不同配比的反应材料的准静态压缩力学性能。研究表明,PTFE反应材料的压缩强度主要与PTFE有关,特别是未烧结时PTFE起决定性作用。利用SHPB装置对材料的动态力学性能进行研究,得到了反应材料在不同应变率下的应力应变关系。研究表明,适当添加铜铝热剂有助于提升材料的动态压缩强度。(3)利用落锤系统研究了PTFE/Al/CuO反应材料的冲击机械感度和冲击释能能力。添加铜铝热剂后,能够提高反应材料的冲击机械感度,而使用纳米PTFE的反应材料感度更高。得到了各配方反应材料在落锤低速冲击条件下的释能能力。(4)利用实验数据拟合出了反应材料的Johnson-Cook本构模型参数,利用ANSYS/DYNA和ANSYS/AUTODYN有限元仿真软件验证了本构模型的有效性,对反应材料填充内芯材料PELE弹侵彻钢靶板的过程进行了数值模拟。模拟结果表明,PELE弹使用反应材料内芯时,有较好的横向效应。