STF复合高分子纤维材料传统体育防护用具开发研究

文章介绍了剪切增稠流体（STF）复合高分子纤维材料的特性和分类,分析了不同体系STF材料的剪切增稠机理,然后探究了在体育防护用具的开发中STF复合高分子纤维材料的应用优势,最后研究了该复合材料在具体的防护装备和防护外衣中的开发与应用。     

剪切增稠液/高性能纤维复合材料防刺性能的研究

制备出剪切增稠液体(STF),通过抽拔实验和红外测试从宏观与微观两个方面进行分析研究,"粒子簇"生成机理能较好地解释这种现象。并将该剪切增稠液对芳纶、超高分子量聚乙烯、S-玻璃纤维这三种用于防护材料的高性能纤维进行复合。通过对处理后的纤维复合材料进行扫描电镜和静态防刺实验,来分析这三种STF/纤维复合材料的微观形态及其防刺性能。研究结果表明,在纤维织物面密度相同的情况下,剪切增稠液体的使用能够有效增强这三种不同高性能纤维织物的防刺性能,使得其顶破强力分别比未处理的提高了16.13%、13.37%和16.47%。     

剪切增稠液体在个体防护装甲上的应用进展

介绍了剪切增稠液体(STF)的特点及其在动态和稳态剪切应力下的流变行为;综述了STF在防弹和防刺装甲上提高防护性能的应用、作用机理以及STF-织物复合材料的制备方法;指出了STF在个体防护装甲应用中下一步的研究方向.     

分散相和分散介质对剪切增稠胶动态力学性能影响研究

研究了分散相和分散介质对剪切增稠胶动态力学性能的影响,为制备性能较好的剪切增稠胶提供理论依据。测试分析了用不同粘度的二甲基硅油制备剪切增稠胶的动态力学性能,其中由粘度为500 cst的二甲基硅油制备的剪切增稠胶剪切增稠效应和阻尼性能较优。测试分析了不同质量分数纳米二氧化硅制备的剪切增稠胶动态力学性能,分散相质量分数在一定的范围内,剪切增稠胶的剪切增稠效应和阻尼性能随纳米二氧化硅质量分数的增加而提高;但是纳米二氧化硅质量分数高于一定范围时,纳米二氧化硅质量分数的提高对剪切增稠胶的剪切增稠效应和阻尼性能有负影响。     

以介孔SiO_2为分散相的剪切增稠流体对聚乳酸的增塑作用

研究了以介孔二氧化硅为分散相、以聚乙二醇为连续相的剪切增稠流体(STF)对聚乳酸(PLA)的增塑作用。首先探究了介孔二氧化硅不同用量的STF的流变性能,用旋转流变仪测定了STF的动态流变行为;然后通过熔融共混的方法将STF按不同配比添加到PLA中,研究了剪切增稠现象对PLA增塑效果及力学性能的影响。结果表明:在动态条件下,介孔二氧化硅用量较低时STF的剪切增稠效果较好;介孔二氧化硅用量为20%时,STF增塑PLA效果最佳。     

超声法制备剪切增稠液及其稳态流变行为的研究

利用原生粒径20 nm的纳米二氧化硅(Si O_2)作为分散相,聚乙二醇200作为分散介质,用超声混合法制备剪切增稠液体(STF)。研究了纳米Si O_2的微观形貌结构及其粒径大小和分布以及STF的流变行为,探讨了超声时间、Si O_2含量和温度对STF流变行为的影响。结果表明:Si O_2粒子并不是完全等径存在,而是通过团聚形成团聚体;超声时间影响STF的流变行为,在超声时间1~4 h时,随着超声时间增长,初始黏度变小,临界剪切速率变大,STF增稠效果较明显,但随着超声时间的继续增长,STF的剪切增稠效果变差;随着Si O_2质量分数的增大,STF体系的起始表观黏度增大,临界剪切速率减小,增稠现象更明显;随温度升高,临界剪切速率变大,STF剪切增稠现象则越不明显;超声时间、Si O_2含量、温度能有效调控临界剪切速率。     

植物纤维树脂基复合材料阻尼减振研究进展

近些年,随着环境污染控制要求的日趋严格和大众环境保护意识的逐步提高,具备可再生、可降解、环境友好特点的植物纤维受到了众多学者的关注。相比传统碳纤维或玻璃纤维树脂基复合材料,植物纤维复合材料具有更优异的阻尼减振性能。本文总揽了近十年植物纤维树脂基复合材料阻尼减振领域的研究状况,首先阐述了植物纤维多层级结构特点及其阻尼减振机理,其次介绍了植物纤维树脂基复合材料阻尼性能的测试方法和表征参数,进而分析了植物纤维铺放角度、长度、含量、表面处理和混杂等因素对植物纤维树脂基复合材料阻尼性能的影响,最后指出了植物纤维树脂基复合材料在阻尼减振领域应用发展存在的问题并给出了建议。     

剪切增稠流体在锂离子电池电解质方面的研究进展

近年来因撞击、穿刺等外力导致的安全事故已经成为目前限制锂离子电池发展的主要瓶颈。针对这一问题，可以向传统电解液中引入特定的纳米添加剂，赋予电解液剪切增稠的特性，从而提高电池的抗冲击能力。本文主要讨论了剪切增稠流体的定义、性质、原理和影响因素，并回顾了近年来剪切增稠流体应用在锂离子电池中的最新研究进展。旨在总结剪切增稠电解液的合成方法与其性能的相互关系，提出纳米颗粒填充物的表面修饰、更大的长宽比尺寸和适当的浓度提升有利于增强电解液的增稠性能。最后，提出寻找和设计新的功能型纳米填充颗粒，实现电解液增稠性能和电化学性能的共同提升，将是剪切增稠电解液未来的发展方向。     

表面改性二氧化硅粒子对剪切增稠液的影响

本文通过球磨和化学的方法对两种粒径的二氧化硅粒子(250nm和650nm)进行表面改性,增强其在分散介质中的分散性,为制备性能良好的高浓度STF提供基础。研究结果表明,表面改性对250nm的二氧化硅粒子作用较小,而其中650nm的改性效果较好,能有效缓解二氧化硅粒子的团聚,并能配制剪切增稠作用显著的较高浓度的剪切增稠液。结果还表明,在不同的表面改性方法中,乙二醇分散煅烧的作用效果最好,且其高浓度STF的起始粘度较低,剪切增稠作用显著,更适用于STF-高性能纤维织物等柔性防护材料的制备。     

低反射抗冲击电磁屏蔽复合材料的制备与性能研究

为了降低电磁屏蔽材料的反射效率及改善抗冲击性能,通过热压成型的方法制备了低反射抗冲击电磁屏蔽炭黑/剪切增稠胶(CB/STG)蜂窝夹芯板.利用SEM对CB/STG的形貌进行分析,考察了CB/STG的流变性能,并研究了CB/STG蜂窝夹芯板复合材料的屏蔽效能和冲击性能.结果表明,复合材料电磁屏蔽效能可达到51.52dB,且...