剪切增稠流体在低速冲击防护中的应用研究

剪切增稠流体(Shear thickening fluid,简称STF)更多的是运用在防弹和防刺等方面,在低速冲击方面的应用国内少有报道。从分析剪切增稠流体的性能入手,研究低速冲击对材料与人体的损伤,探讨剪切增稠流体在低速冲击防护上的应用;提出设计冲击防护材料不仅要能吸收和分散冲击能量,而且还应具有缓冲和减震能力;认为STF-复合材料兼有抗冲击防护性能与衣着舒适性,使用其研制低速防护产品具有广阔的应用前景。     

剪切增稠凝胶复合材料的研究进展

文章主要探讨了STG的剪切增稠机理,并对STG复合材料的研究进展进行了总结,最后对其未来发展做出了一定的展望。     

剪切增稠聚合物的制备与表征

利用Stober方法制备不同粒径分布的单分散二氧化硅(nSiO_2),用氨基改性剂对其进行表面改性,将改性前后的nSiO_2粒子分散于聚乙二醇(PEG)中制备PEG/nSiO_2复合体系,并用透射电子显微镜(TEM)、综合热重分析仪(TG)对nSiO_2粒子的形貌及热性能、PEG/nSiO_2复合体系的流变性能进行表征.结果表明:所制备的nSiO_2粒子的粒径为50~300 nm范围,粒子分布均一,通过控制反应物的配比有效控制其粒径;N-氨乙基-γ-氨丙基三甲氧基硅烷铆接在nSiO_2粒子表面,氨基改性成功;所制备的PEG/nSiO_2复合体系的流变性能和nSiO_2粒子的粒径和含量相关联,总体规律是黏度随频率增大.粒径对剪切增稠体系影响很大,最佳粒径在120 nm附近.     

多相剪切增稠液的流变性能

为研究多相剪切增稠液(STFs)的流变行为,以气相二氧化硅(SiO_2)、碳化硅(SiC)为分散相,聚乙二醇(PEG200)为分散介质制备多相剪切增稠液。利用旋转流变仪测试不同质量分数SiC的剪切增稠液的流变性能,分析多相剪切增稠液的稳态以及动态流变行为规律。结果表明:SiC颗粒的加入会使得STFs体系的黏度增加。稳态流变情况下,STFs随着剪切速率的增加呈现先变稀再增稠的现象;随SiC含量的增加,临界剪切速率减小,增稠周期缩短,增稠比增大。动态流变情况下,分散体系中耗能模量(G″)都大于储能模量(G′),以耗能为主;体系主要表现为黏性,模量随着SiC含量的增加有所提高。     

剪切增稠液专利技术及其在柔性防护材料中的应用进展

剪切增稠液（Shear thickening fluid,STF）是一种新型的智能防护材料,具有独特的流变性和能量吸收性能。剪切增稠液在常态下呈液体状态,当它受到高速剪切或外力冲击时,会迅速由液态转变为类固态,达到吸能防护的目的。当外力冲击消失时,又恢复到液体状态。这种新型的智能防护材料能够兼顾防护性能和舒适性,在军民两用织物防护（例如,防护运动服、防弹衣等）领域具有巨大的应用前景、社会效益和经济价值。文章着重对剪切增稠液的增稠机理以及近年来剪切增稠液在柔性防护材料中应用的专利技术进行了分析总结,希望能为国内企业和科研机构的研发以及知识产权保护提供参考。     

涤纶短绒在剪切增稠胶中的增韧性

在剪切增稠胶(shear thickening gel,STG)中掺杂一定量的涤纶短绒,借助电子单纤维强力仪和动态机械分析仪分别对涤纶的强伸性能和掺杂不同长度涤纶短绒后的STG的动态力学性能进行测试.结果表明,具有一定强力的涤纶短绒能够提高STG的动态力学性能,发挥增韧的作用,且在低频率剪切下长度大的涤纶短绒增韧效果好...     

浅谈剪切增稠液研究进展及应用

剪切增稠液(STF)属于非牛顿流体中的膨胀性流体,黏度η能够随着所受外力的增加而增加.由非布朗颗粒作为分散相的非连续性剪切增稠液(DSTF),拥有传统STF不能比拟的卓越性能,但其机理和功能性应用仍然有待研究人员进一步探索和挖掘.     

吞咽障碍者增稠流体食品流变学研究进展

吞咽障碍已经成为当今社会面临的一项严重的健康问题。增稠流体能够有效降低吞咽障碍病人吸入性肺炎 的风险,在吞咽障碍病人的治疗和护理过程中应用广泛。增稠流体的生产和使用与其流变特性密切相关,因而流变 学成为了吞咽障碍食品领域一个十分重要的研究方向。本文根据近期国际上在该方向的最新研究成果,详细介绍了 利用流变特性评判增稠流体黏稠程度的原则以及测量方法,深入分析了各种因素对于增稠流体流变特性的影响,并 对影像学造影剂、增稠流体食品流变特性的差异和匹配、口腔对于流变特性变化的分辨能力等问题进行了探讨。目 的是为我国增稠流体食品研究提供理论指导和技术参考。     

涤纶经编间隔织物复合材料低速冲击防护性能研究

主要探讨了涤纶经编间隔织物复合材料在低速冲击条件下的能量吸收特性。通过调整复合方式、树脂含量以及冲击速度,分析受冲击试样背面的剩余冲击力和破坏特征,比较各个参数对材料冲击防护性能的影响。结果表明:随着冲击速度的增加,固含量对复合材料冲击防护性能的影响由弱变强;在较高冲击速度下,双面为树脂光滑平面的复合材料抗冲击性能较好;在较高固含量条件下,双面树脂镂空复合材料的剩余冲击力较小,能量耗散效果明显,冲击防护性能优异。     

剪切增稠液/纤维复合材料防弹性能的研究进展

为促进对剪切增稠液(STF)与高性能纤维复合形成具有高效力学响应和能量吸收机制的智能抗冲击防护材料的性能研究和应用,综述了STF流变性能、STF/纤维复合材料力学性能及其抗弹道冲击机制的研究进展,分析了STF原料选择、复合材料体系构建原理及制备方法.针对STF/纤维复合材料的弹道冲击过程和特点及其在高速冲击下的反应机制...     

剪切增稠液体的性能及在纺织中的应用

介绍了剪切增稠液体(STF)的性能、组成成分及其流变性的影响因素;在STF的研究基础上,综述了国内外对STF在液体防护装甲、防刺材料和防弹材料等纺织中的应用,得出结论,STF增强了纺织材料的防弹性能和防刺性能,使防护装甲更柔韧。最后指出了STF在纺织中的研究展望。     

剪切增稠液的制备及其在涤纶织物中的应用

文章以直径为12 nm的SiO_2粒子作为分散相,PEG 200作为分散介质,通过机械搅拌和超声振荡的方法分别制备出20%、22%、24%、26%、28%五种质量分数的剪切增稠液(STF)体系。并对纳米SiO_2粒子的外观形貌及团聚情况、STF的稳态流变性能进行了测试,并将STF与涤纶织物复合进行防刺实验。结果表明,纳米SiO_2粒子的团聚现象明显,部分团聚体呈现网状结构;STF的黏度随着剪切速率的增加呈现先变稀、再增稠的现象,表现为非牛顿流体特性;STF的临界黏度随着纳米SiO_2粒子浓度的增加而增加;STF有利于提高涤纶织物的防刺性能。     

燕麦β-葡聚糖溶液流体性能及其协同增稠效应研究

采用动态流变仪和乌氏粘度计测定动态粘度方法,系统研究燕麦β-葡聚糖流体力学性能和与 其它增稠剂协同增稠效应。     

燕麦β—葡聚糖溶液流体性能及其协同增稠效应研究

燕麦中β—(1→3)(1→4)D—葡聚糖(以下简称β—葡聚糖)具有降血脂、降血糖等重要生理功能而使之成为研究热点。本文采用动态流变仪和乌氏粘度计测定动态粘度方法，系统研究燕麦β葡聚糖流体力学性能与其它增稠剂协同增稠效应。燕麦葡聚糖水溶液自身流体性能研究表明，     

咸味米粥增稠稳定剂的研究

以粘度和悬浮时间这两项指标作为性能评价指标,对常见的几种增稠稳定剂进行复配增效实验的研究评价,筛选出一种高粘度的复合增稠稳定剂,应用于咸味米粥罐头中,有效解决了咸味米粥罐头分层、稳定性能差的难题。     

剪切增稠液浸渍超高分子量聚乙烯织物的防锥刺性能

为提升超高分子量聚乙烯织物的防锥刺性能,采用剪切增稠液对织物进行浸渍复合,制备了柔性液体防 护材料。采用落锤实验测试了不同密度的超高分子量聚乙烯织物及与剪切增稠液复合后织物的防锥刺性能,研究了不同质量分数剪切增稠液的流变性能和浸渍后织物的纱线抽拔性能,并分析了织物复合后的增强机制。实验结果表明：剪切增稠液的增稠效果随着分散相质量分数的增加而增强,剪切增稠液浸渍后织物的纱线抽拔力提高了3.1倍,经剪切增稠液浸渍的织物具有更好的防锥刺效果。剪切增稠液显著提高了纱线的摩擦力,并限制纱线滑移,从而具有更好的防锥刺效果。     

剪切增稠液对不同结构芳纶织物防刺性能的影响

为实现防刺服的轻量化以提高可穿戴性,用剪切增稠液 (STF) 浸渍不同结构的芳纶织物制备柔性防刺材料,探究织物结构对STF/芳纶复合织物防刺性能的影响。借助流变仪、扫描电子显微镜、万能强力仪对STF的流变性及STF/芳纶复合织物的形貌、纱线抽拔力、准静态锥刺和刀刺性能进行表征。结果表明:STF的流变性能随着分散相质量分数的增加而明显增强;经STF浸渍后各织物的防刺性能都有明显提升,经纬密度较大的平纹织物表现出较优的抗锥和抗刀刺性能,其中最大抗锥刺和抗刀刺力分别为993.75 N和687.50 N;STF的剪切增稠作用能有效提高纤维间的摩擦从而限制纱线滑移,且随着织物交织点数增多,纱线间摩擦力增大;斜纹复合织物的刀刺性能提升最为明显,提升了387%,因为斜纹织物较长的浮长线能有效抵抗刀刃的切割作用。     

搅拌型酸奶增稠因素的研究

搅拌型酸奶的粘稠度是成品组织状态的重要指标。本试验就影响酸奶粘稠度的多种因素进行了探讨,其中原料乳中非脂乳固体含量,均质,热处理强度,发酵剂菌株的选择及接种比例,发酵后凝乳酸度,凝乳搅拌要求以及冷藏温度等是重要的产品增稠条件。     

豆奶的乳化与增稠

本文测定了不同HLB值的混合乳化剂和几种稳定增稠剂对豆奶的稳定效果,并通过正交实验得到了最适工艺条件。结果表明:当HLB=11～13时乳化剂的效果较好。黄原胶的效果优于其它增稠剂,使用量约为0.05％。豆奶的粘度与稳定性无正比关系。添加0.04％黄原胶和0.05％海藻酸钠的豆奶,在pH6.5、121℃灭菌15min条件下能满足3个月的货架期要求。