弹塑性和脆性活性毁伤材料在动态加载条件下的动力学响应行为截然不同。本节以表4.1中不同配方弹塑性PTFE/Al/W活性毁伤材料为对象，通过SHPB测试系统，在应变率102～104 s-1范围内，分析其弹塑性动力学响应行为。
不同配方弹塑性活性毁伤材料的动态应力-应变曲线如图4.27所示。从图中可以看出，在高应变率动态加载条件下，材料的应力-应变曲线均包括显著弹性段、塑性段，表明四种配方PTFE/Al/W材料均呈现显著弹塑性特征。在动态压缩条件下，材料首先进入弹性段，应力随应变线性上升。材料在弹性段的特征可通过该线性段斜率，即弹性模量表征。在弹性段之后，材料发生屈服，应力随应变线性上升阶段结束。材料发生屈服时对应的应力即为材料屈服强度。在屈服点后，材料的应力-应变曲线进入塑性段。该阶段的应力继续随应变增加线性增加，但其斜率较弹性段要小得多。该特征体现了材料的应变硬化效应，该段曲线斜率用来表征材料的硬化模量。在塑性段末端，应力-应变曲线开始快速下降，进入卸载段，表明材料发生破坏或冲击载荷发生卸载。
图4.27 弹塑性活性毁伤材料的动态应力-应变曲线
图4.27 弹塑性活性毁伤材料的动态应力-应变曲线（续）
对于不同配方材料，在应变率不同条件下，应力-应变曲线也呈现显著差异。随应变率增加，应力-应变曲线在弹性段基本重合，但在塑性段，曲线斜率不断增加，表明材料硬化模量随应变率增加而增加。同时，材料抗压强度、失效应变也不断增加。以上现象均体现了材料的应变率增强效应。
动态压缩测试之后的四种配方材料的试样如图4.28所示。从图中可以看出，在压缩作用下，试样均变为较规则的圆饼状。P1试样未出现显著的失效破坏，端面较光滑。P2试样表面出现因压缩产生的条纹，可观察到部分边缘位置出现破坏。P3试样在边缘位置出现因破碎产生的缺口，并可观察到材料的脱落现象。而P4试样在压缩作用下，除了变形之外，边缘出现不规则缺损，产生的破坏最为显著。上述回收试样特征也表明4种配方的材料在动态压缩载荷作用下呈现出良好的塑性，材料未发生明显碎裂破坏也说明材料具有较高的强度。(www.xing528.com)
图4.28 动态压缩测试后的试样
动态压缩后试样破坏断口区域的SEM图像如图4.29所示。在材料初始破坏阶段，可观察到因基体材料剧烈变形产生的初始破坏及所形成的PTFE纤维簇，表明PTFE纤维簇的形成是材料断裂开始的标志。随着材料变形及破坏加剧，初始纤维簇不断拉伸形成密集纤维网络，纤维的直径为60～100 nm。研究表明，PTFE纤维是从应力集中点产生，并沿拉伸应力主方向不断扩展。而纤维网络的形成，表明基体材料具有较高结晶度。在材料破坏过程中，PTFE纤维对裂纹形成起阻碍作用，从而使材料呈现优良弹塑性，并提升材料强度。而从PTFE/Al/W材料的反应角度分析，PTFE拉伸破坏形成的纤维越多，与活性金属Al的接触面积越大，材料的反应越充分，能量释放越多。
图4.29 PTFE/AI/W材料试样动态压缩后破坏断口区域SEM图像
图4.29 PTFE/AI/W材料试样动态压缩后破坏断口区域SEM图像（续）
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