反应性金属材料由于其体系自身被引发反应后能释放出大量的热,并通常具有较高的质量密度,因此可被用于制做反应性破片、破甲弹药型罩等,其在轨道焊接等领域也有广泛的应用。目前较常见的反应性材料体系为Al-Ni体系,Al-Ni体系反应性材料具有较高的反应放热量,但其块体材料的密度不够高,约在4.5 g/cm³左右。因此,有必要寻找一种同时具有相对较高的反应放热量和较高质量密度的反应性材料体系。本文使用计算机模拟与实验相结合的方法,选择Al-W体系反应性金属材料作为研究对象,研究了不同成分配比、不同样品压制压强和不同粒径大小下Al-W体系反应性材料的放热性能,寻找出了最高放热量下体系的配制方案。而后向体系中添加Co成分,在体系质量密度无明显降低的情况下大幅提高了体系的反应放热量,并从热动力学角度对其进行了解释。同时寻找出了Al-W-Co体系最高放热量下的最佳配制方案。按照最佳配制方案,将Al-W-Co体系材料进行热压烧结成型,并初步研究探索了不同热压烧结温度和不同热压保温时间对块体材料性能的影响。研究结果表明,不同Al-W成分配比、不同样品压制压强、不同粒径大小条件下Al-W体系反应性材料的反应放热量明显不同。在本文研究范围内,按照化学式Al₄W所代表的成分、在1400 MPa实际压强下、采用微米级Al粉和微米级W粉时反应放热量最高,约为-1035.2 J/g,体系理论质量密度为5.91 g/cm³,反应后主要生成物为Al₄W。向Al-W体系中添加少量Co成分后,新体系的反应放热量有明显提高,反应起始温度有所降低。使用微米级Al粉、微米级W粉和微米级Co粉匹配,当按照化学式Al_4.18WCo_0.18所代表的成分进行配比时,可得到本文实验中反应放热量最高值,约为-2150.2 J/g,体系的理论质量密度为5.87 g/cm³。在90 min的热压保温时间下,热压温度分别为550℃、600℃和650℃时,Al-W-Co体系块体材料的反应放热量随热压温度上升先升高后明显降低,块体材料的准静态抗压强度和动态压缩强度均随热压温度的升高而提高。在600℃热压温度下,随热压保温时间由30 min逐渐延长至120 min的过程中,Al-W-Co体系块体材料的反应放热量变化不明显,准静态抗压强度和动态压缩强度呈现出先升高后下降的趋势,质量密度逐渐升高。600℃热压温度下,保温90 min时材料抗压性能最好,准静态抗压强度为139.96 MPa,动态压缩强度为197.5 MPa,反应放热量为-1052.6 J/g,质量密度为5.17 g/cm³。