聚四氟乙烯 - 铝 - 钨颗粒复合材料中粒径对强度、失效及冲击行为的影响

金属颗粒尺寸和样品孔隙率的变化显著改变了通过冷等静压混合聚四氟乙烯（PTFE）、铝（Al）和钨（W）粉末制备的高密度颗粒复合材料的动态力学性能。在组分质量分数相同的情况下，进行了准静态和动态实验，变量为 W 颗粒的尺寸和压制条件。相对较弱的聚合物基体使得该材料的强度和断裂模式由团聚金属颗粒的颗粒型行为所主导。在所有实验中，与具有粗大 W 颗粒的样品相比，具有较小 W 颗粒的较高孔隙率样品观察到更高的极限抗压强度。介观尺度的由金属颗粒组成的颗粒力链解释了这一在落锤测试的流体代码模拟中观察到的异常现象。还观察到在基体临界失效应变以下形成的宏观裂纹，以及在多孔样品的动态测试中由于致密化和断裂之间的竞争而产生的异常行为。对该颗粒复合材料的冲击加载导致总内能沉积在软 PTFE 基体中的比例更高，特别是热能，这可以通过 W 颗粒尺寸分布进行调控。