剪切增稠液体在软体防刺复合材料中的应用与研究

来源 :天津工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:kaifeng_chen
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近年来,随着反恐战争的全球化和人们对防护意识的提高,特别是在“9.11”事件发生以来,防护已经成为了一个世界性问题,因此个体防护材料得到了很快的发展。由于在我国以及世界其他的许多国家,枪械的使用被严格管制,而来自匕首、刺刀等尖利锐器的袭击威胁却很难控制,这就使得防刺材料的研究和开发成为了当前的研究热点。传统的防刺材料面临防护性能和灵活性难以兼顾的矛盾,本课题主要是针对现有的防刺材料的一些不足,采用剪切增稠液体(STF)与不同组织结构的超高分子量聚乙烯(UHMWPE)织物进行复合,以期制备出一种具有优异防护性能的新型软体防刺复合材料。   目前国内外关于防刺产品开发方面的研究很多,但大多数都是单一结构的防刺产品,而且很少有对防刺机理做深入的分析研究。事实上,不同的织物结构,防刺特点和防刺机理有很大的区别,本文运用一定的复合方法制成了多种复合结构的防刺材料,并对其防刺性能和防刺机理进行了较为细致的研究。   本论文以SiO2为分散相粒子,聚乙二醇(PEG200)为分散介质采用机械搅拌法制备STF,利用剪切流变仪对STF的流变性能及影响流变性能的因素,如浓度、粒径进行分析,并阐述了剪切增稠机理,对纯织物和STF-复合材料及不同铺层设计的STF-UHMWPE复合材料进行动态和准静态防刺测试。采用扫描电镜(SEM)对试样完好处和刺口处的表面形貌和微观结构进行表征分析。从实验分析知道,STF进入纤维织物,试样受到刀具冲击时提高了试样与刀具间的摩擦力是防刀性能提高的关键,并且机织物和无纺布复合的方式,其防刺性能是最好的,最后对各种织物提出了相关的防刺机理。
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