TiH2含量对Al/PTFE准静态压缩力学性能和反应特性的影响

摘要

为了研究铝/氢化钛/聚四氟乙烯(Al/TiH2/PTFE)反应材料的力学性能和反应特性,采用冷等静压和真空烧结工艺制备了四种不同TiH2含量(0％,5％,10％,20％)的试件,同时制备了不含活性Al颗粒的TiH2/PTFE试件作为对比组,对所有试件开展了准静态压缩实验.得到了不同TiH2含量下试件的应力应变曲线及反应率数据,并记录下了试件的反应现象.对反应残渣进行了X射线衍射(XRD)物相分析,讨论了材料的反应机理.结果表明,TiH2含量对材料性能和反应率影响显著,当TiH2含量为5％时,反应率达到90％,材料强度达到最大值108MPa,比Al/PTFE类材料强度高15.1％;在TiH2和Al含量相同时,TiH2颗粒对PTFE基体增强作用大于Al颗粒;与Al/PTFE相比,含TiH2的试件反应时出现了特殊的燃烧火苗现象,且该现象随TiH2含量增加逐渐明显;材料断裂尖端高温引发Al与PTFE反应,使TiH2活化,释放出氢,生成TiC,能量释放充分,达到其作为高能添加剂的目的.