Page 57 - 《爆炸与冲击》2026年第4期

第 46 卷 第 4 期 爆 炸 与 冲 击 Vol. 46, No. 4
2026 年 4 月 EXPLOSION AND SHOCK WAVES Apr., 2026

DOI：10.11883/bzycj-2025-0190

钛纤维含量对 Al/PTFE-RDX 组合装药

力学行为和爆炸性能的影响 *

1
朱守军 ，程扬帆 ，梁颢舰 ，汪 泉 ，马宏昊 3
2
2
1,2
（1. 安徽理工大学土木建筑学院，安徽 淮南 232001；
2. 安徽理工大学化工与爆破学院，安徽 淮南 232001；
3. 中国科学技术大学工程科学学院，安徽 合肥 230027）

摘要： 为 了 提 升 活 性 材 料 的 力 学 和 爆 轰 性 能 ， 在 短 切 钛 纤 维 添 加 到 铝 -聚 四 氟 乙 烯 （ Al/PTFE） 基 体 中 制 备 出
Al/PTFE 环状活性材料，并与 RDX 药柱形成 Al/PTFE-RDX 组合装药。利用万能材料试验机和分离式霍普金森杆研究
了不同钛纤维含量对环状活性材料力学行为的影响；采用自由场爆炸测试系统、球形爆炸容器测试系统并结合比色测
温技术，深入研究了短切钛纤维含量对组合装药的准静态压力、冲击波参数和热毁伤效应的影响。力学性能测试结果
表明，随着钛纤维质量分数的增加，Al/PTFE 环状活性材料在静态压缩条件下的弹性模量、屈服强度、抗压强度等参数
以及在高速撞击下的屈服强度和抗压强度均呈现先提高后降低的趋势，并且均在短切钛纤维质量分数为 3% 时达到最
大值。爆炸性能实验结果表明，短切钛纤维能够显著改善 Al/PTFE-RDX 组合装药的爆炸性能，当短切钛纤维质量分数
为 3% 时，爆炸冲击波超压、正相作用时间和正冲量达到峰值分别为 37.68 kPa、695.34 µs 和 12.34 Pa·s；而当短切钛纤维
质量分数为 5% 时后燃效应最显著，其爆炸准静态压力、火球最高平均温度和火球持续时间达到最大值 70.50 kPa、2 782 K 和
1 668.90 μs。固体爆炸产物分析表明，短切钛纤维通过改善 Al/PTFE 基体力学强度、延缓 Al/PTFE 环状活性材料碎裂时
间并促进界面反应并参与高温化学反应，产生的协同作用和正反馈效应可以同时增强 Al/PTFE 活性材料的力学韧性
与能量释放效率。
关键词： 钛纤维；活性材料；组合装药；力学性能；爆炸威力；后燃效应
中图分类号： O389; TF058 国标学科代码： 13035 文献标志码： A

Effect of titanium fiber content on mechanical behaviors and
explosive properties of Al/PTFE-RDX composite charges

1
2
1,2
2
ZHU Shoujun , CHENG Yangfan , LIANG Haojian , WANG Quan , MA Honghao 3
（1. School of Civil Engineering and Architecture, Anhui University of Science and Technology,
Huainan 232001, Anhui, China;
2. School of Chemical Engineering and Blasting, Anhui University of Science and Technology, Huainan 232001, Anhui, China;
3. School of Engineering Science, University of Science and Technology of China, Hefei 230027, Anhui, China）

Abstract: To improve the mechanical behaviors and explosion performance of the Al/PTFE reactive materials, short-cut
titanium fibers were added to Al/PTFE annular reactive materials, and subsequently assembled with RDX explosive column to
form a composite charge. The effects of different titanium fiber contents on the mechanical behaviors of the annular reactive
materials were investigated using a universal material testing machine and a split Hopkinson pressure bar. The influence of

* 收稿日期： 2025-07-01；修回日期： 2025-10-03
基金项目： 安徽省高校自然科学基金杰青项目（2023AH020026）；国家自然科学基金（12272001）；安徽理工大学研究生创
新基金（2024cx1004）
第一作者： 朱守军（1996－ ），男，博士研究生，1098047830@qq.com
通信作者： 程扬帆（1987－ ），男，教授，博士生导师，cyf518@mail.ustc.edu.cn

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