喷涂聚脲弹性体及复合结构抗爆抗冲击性能研究进展

防护结构的抗爆抗冲击性能是生命安全的重要保障，材料和结构是提高防护性能的2种主要途径。喷涂聚脲弹性体凭借良好的力学性能和耗能特性被广泛运用于抗爆抗冲击防护领域。从喷涂聚脲弹性体的抗冲击性能出发，介绍了不同试验方法下喷涂聚脲弹性体优异的爆炸冲击防护性能，分析喷涂聚脲弹性体在不同应变率和环境下良好的适应性，发现涂层厚度和涂层构造会对材料抗冲击性能产生影响；从材料微观层面以及阻抗失配的角度综述了喷涂聚脲弹性体的抗冲击机理，最后阐述了抗冲击复合结构的耗能机理以及优化方法，指出了喷涂聚脲弹性体以及复合结构尚存在的部分问题以及发展方向。     

喷涂聚脲弹性体抗爆抗冲击性能研究进展

以喷涂聚脲弹性体抗爆抗冲击性能研究为重点,从非建筑构件、建筑构件以及LS–DYNA有限元模拟三个方面,综述了喷涂聚脲弹性体在爆炸冲击载荷作用下的防护研究进展,简要介绍了喷涂聚脲弹性体的研究成果和实际应用情况,指出了喷涂聚脲弹性体在结构背面加固时突显出的优异抗爆性能和吸能效率,最后指出了喷涂聚脲弹性体抗爆抗冲击性能研究存在的问题以及今后的发展方向。     

聚脲弹性体“三明治”夹层结构抗爆性能

聚脲弹性体具有良好的力学性能,为研究聚脲作为夹层时靶板的抗爆性能,运用数值模拟对该靶板在爆炸载荷作用下的动态响应过程进行研究,与裸钢板和表面喷涂聚脲弹性体钢板进行对比,主要分析了靶板的变形特点、吸能特性以及对冲击波的衰减;并分析了三明治靶板的面板、夹层、背板厚度变化时对靶板抗爆性能的影响,结果表明,聚脲弹性体能够提高钢板的抗爆性能,作为夹层时抗爆能力更佳;当聚脲夹层厚度为0,2,14,30 mm时,靶板的背压分别为81.78,46.37,7.58,2.28 MPa。三明治夹层结构的面板和背板需要有一定的强度来抵抗变形。     

聚脲弹性体复合夹层结构的防爆性能

应用LS–DYNA有限元软件,对聚脲弹性体复合夹层结构在0.5 kg炸药(TNT)爆炸载荷作用下的动态响应过程进行数值模拟。研究了复合夹层结构厚度和质量固定条件下聚脲弹性体夹层厚度对复合夹层结构抗爆性能的影响。分析了不同聚脲弹性体夹层厚度对复合夹层结构变形的影响,并分析了聚脲弹性体夹层的吸波和吸能特性。结果表明,在爆炸载荷作用下,当复合夹层结构总厚度固定时,随着聚脲弹性体夹层厚度的减小,复合夹层结构的抗爆性能先增大后减小,当钢板与聚脲弹性体夹层厚度比为1.4∶1.2∶1.4时,变形的整体性最好,其抗爆的潜力最大,其冲击波衰减率最大为85.6%,能量吸收效果也最好,其综合抗爆能力较好;在质量固定条件下,随着聚脲弹性体夹层厚度的增加,其抗爆能力先增大后减小,当钢板与聚脲弹性体夹层厚度比为0.903∶3.5∶0.903时,其变形和能量吸收效果最好,冲击波衰减率最大为81.87%,其综合抗爆能力较好。     

接触爆炸作用下抗爆型喷涂聚脲防护钢筋混凝土板爆炸试验和数值模拟

为研究接触爆炸荷载作用下Qtech T26抗爆型喷涂聚脲(T26聚脲)防护钢筋混凝土板(RC板)的抗爆性能和损伤机制,对有无T26聚脲防护RC板进行爆炸试验,通过扫描电子显微镜(SEM)对T26聚脲防护RC板的典型损伤区域进行微观分析。基于T26聚脲力学性能及爆炸试验建立有限元模型进行数值模拟,并与试验结果进行对比。研究结果表明：T26聚脲与RC板界面附着较好,可以抵抗界面拉伸波的作用,并实现对RC板损伤和变形的抑制;RC板在大当量爆炸荷载作用下的损伤以冲切破坏为主,T26聚脲宏观及微观损伤特点均表明背爆面变形起始位置为RC板冲切变形边缘区域,且会由于应变率效应发生脆性开裂;结合有限元模拟与爆炸试验,T26聚脲可以提高RC板的抗爆性能,并通过材料的高强、高韧、高阻尼特性实现10 kg TNT接触爆炸作用零破片的防护目标,在爆炸防护领域具有重要工程应用价值。     

纤维增强混凝土及构件抗冲击和抗爆试验研究综述

纤维增强混凝土(FRC)作为新型复合材料,在一些方面具有比传统混凝土更优异的力学性能,文章综述了纤维增强混凝土(重点是钢纤维增强混凝土)及其构件抗冲击和抗爆相关的试验研究,介绍了纤维增强混凝土及其构件在冲击和爆炸荷载下的动力学行为,总结了国内外一些学者和专家进行各类纤维增强混凝土材料动力学行为试验所开展的研究方法,为之后各界开展纤维增强混凝土及构件的动力学试验提供部分帮助,促进纤维增强混凝土等复合材料领域动力学试验开展和性能研究,加快新型复合材料在土木工程中的进一步发展和应用.     

芳纶纤维布层间增强的硅酸铝纤维/酚醛树脂层压复合材料力学性能研究

制备硅酸铝纤维密度相同的硅酸铝纤维/酚醛树脂层压复合材料,采用芳纶纤维布层间增强结构提高材料的力学强度,考察了复合材料的抗压性能、抗冲击性能以及芳纶纤维布增强层与基体材料的剥离强度。研究结果表明:密度越大其抗压强度越高,而材料的抗冲击性能受密度的影响不明显。采用芳纶纤维层间增强硅酸铝纤维/酚醛树脂层压复合材料能显著提高材料的抗压性能及抗冲击性能,随层间增强层数增多其抗压性能无明显改变,而其抗冲击性能随增强层数增多有明显提高。由于基体材料强度的局限性,增强层与基体材料的剥离强度对材料的冲击韧度影响不明显。     

聚脲弹性体/纤维增强树脂基复合材料抗冲击性能研究

玻璃纤维增强树脂基复合材料在使用过程中极易受到外力冲击,造成复合材料结构破坏,严重威胁其安全使用寿命。研究了聚脲弹性体涂层对玻璃纤维增强乙烯基树脂复合材料抗冲击性能的影响。通过简支梁摆锤冲击试验和光学显微镜对前涂覆(FCGF)、后涂覆(BCGF)及未涂覆(NCGF)试样进行对比测试。研究结果表明,聚脲弹性体涂层的弹性形变和断裂破坏能够大幅增加冲击能耗,提高整体的冲击强度。当试样聚脲涂层厚度相同时,前涂覆(FCGF)试样聚脲弹性体冲击后并未完全断裂,主要依靠弹性形变吸收冲击能量,起缓冲减震作用;后涂覆(BCGF)试样聚脲弹性体发生断裂破坏能够消耗更多的冲击能量,其整体结构破坏最小,冲击强度更高。     

工程水泥基复合材料动态力学性能及抗爆抗冲击能力研究进展

工程水泥基复合材料(ECC)是一种基于微观力学设计的新型纤维增强水泥基材料,它通过连续稳态开裂过程表现出超高延性和韧性,从而克服了普通水泥基材料抗拉能力弱、易开裂的缺点。本文综述了ECC设计机理、动态力学性能及其在抗爆抗冲击方面的研究现状,分析了材料组分设计、高应变率和高温环境对ECC性能的影响,对ECC材料在抗爆抗冲击领域的进一步研究和发展提出了建议。     

纤维增强复合材料抗侵彻研究综述

树脂基纤维增强复合材料以其比强度、比模量高和抗冲击性能好等优点,广泛应用于装甲防护领域.树脂基纤维增强复合材料具有很强的各向异性、应变率敏感性,不同的制作工艺、不同的树脂含量等都会带来弹道性能的巨大差异.本文简要总结了近年来纤维及其增强复合材料的动力学性能、不同结构的纤维增强复合材料的弹道性能等方面的研究情况.     

电纺纳米纤维增强聚合物复合材料的研究进展

与作为填料的普通纤维相比,通过静电纺丝所得纳米纤维(简称电纺纳米纤维)的长径比及比表面积较大,相对于基体材料具有较大的模量和韧性,对聚合物基体有较好的力学增强效果;电纺纳米纤维在复合材料中应力集中程度低、与聚合物基体间界面结合较好。加入电纺纳米纤维可以提高复合材料的性能,如拉伸及弯曲强度、模量,抗冲击性能等都有较大提高。电纺纳米纤维在聚合物基体中的分散及其与基体间的界面黏结等问题有待进一步研究和改善。     

橡胶基芳纶纤维复合材料抗冲击性能的研究

提出一种新型的橡胶基芳纶纤维复合材料结构。应用LS-DYNA动力学软件建立模型,模拟橡胶基芳纶纤维复合材料结构在低速冲击载荷下的抗冲击性能,运用冲击试验仪器对该结构进行低速冲击试验,并将模拟数值与试验结果进行对比分析,证明该模拟方法的有效性。在验证模型的基础上,进一步研究了该结构几何参数的变换对其抗冲击性能的影响,结果表明橡胶基芳纶纤维复合材料具有优良的抗冲击性能,为橡胶基芳纶纤维复合材料在头盔和防弹衣等抗冲击领域的广泛应用奠定了基础。     

填料对聚脲弹性体防滑耐磨性能的影响

本文采用喷涂聚脲弹性体技术制备防滑耐磨型聚脲弹性体.通过摩擦、磨耗、硬度、拉伸和动态力学性能(DMTA)测试以及SEM观察,研究了一定添加量的复合填料对聚脲弹性体性能的影响,并对比添加填料前后材料性能的变化.分析了填料对聚脲弹性体性能的影响机理.结果表明,填料的加入对聚脲弹性体的摩擦系数、耐磨性能有一定程度的提高,但由于聚脲交联密度下降,填料与基体间的界面结合较弱、分布不均匀,导致聚脲弹性体的硬度、拉伸性能和耐热性能略有下降.     

聚天冬氨酸酯聚脲弹性体在抗空蚀领域的应用研究

空蚀是水力机械和水工建筑的主要破坏形式之一。研制了一种聚天冬氨酸酯聚脲弹性体材料,制成涂层后,在空蚀模拟试验机上进行抗加速空蚀性能研究。结果表明：研制的聚天冬氨酸酯聚脲弹性体材料与改性环氧树脂材料和刚性聚天冬氨酸酯聚脲材料相比,具有更优异的抗空蚀性能,在水工领域具有广阔的应用前景。     

聚脲弹性体喷涂技术在铁路客运专线桥梁和隧道防水工程中的应用

简介了混凝土防劣化对桥梁隧道防护材料的要求.分析了新型桥梁隧道防护材料--聚脲弹性体的性能优势及其关键性能指标.给出聚脲在桥梁隧道防护工程中的应用实例.     

抗弹复合材料在舰船防护上的应用研究

反舰导弹战斗部的高速爆炸破片被认为是大中型水面舰船的主要威胁。针对该威胁的防护需求,介绍了具有优异防破片性能的纤维抗弹复合材料的特点,并对在舰船防护领域具有较大应用前景的玻璃纤维抗弹复合材料、芳纶纤维抗弹复合材料和超高分子量聚乙烯纤维抗弹复合材料进行了应用研究概述。最后针对这三种纤维抗弹复合材料的各自特点提出了在舰船防护应用方面的一些建议。     

喷涂聚脲弹性体在化工防腐领域中的应用

聚脲弹性体是一种集塑料、橡胶、涂料、玻璃钢之大成的新型“万能”涂装材料,喷涂聚脲是国外近20年来发展起来的一种高反应性、无污染的喷涂技术,其优异的理化性能、工艺性和环保性充分显示出比传统防护技术无以伦比的优越性。近年来,喷涂聚脲弹性体在国内外得到迅猛发展,广泛应用于建筑、能源、交通、水利、化工、机电、环保、国防等领域,显示了强大的生命力,成为一种值得研究和推广的新型涂装技术。本文介绍了喷涂聚脲弹性体的理化性能、技术特点及在化工防腐领域中的应用概况。     

喷涂聚脲弹性体在化工防腐领域中的应用

聚脲弹性体是一种集塑料、橡胶、涂料、玻璃钢之大成的新型“万能”涂装材料,喷涂聚脲是国外近20年来发展起来的一种高反应性、无污染的喷涂技术,其优异的理化性能、工艺性和环保性充分显示出比传统防护技术无以伦比的优越性。近年来,喷涂聚脲弹性体在国内外得到迅猛发展,广泛应用于建筑、能源、交通、水利、化工、机电、环保、国防等领域,显示了强大的生命力,成为一种值得研究和推广的新型涂装技术。本文介绍了喷涂聚脲弹性体的理化性能、技术特点及在化工防腐领域中的应用概况。     

新型涂装材料聚脲弹性体的发展与应用

聚脲弹性体是一种集塑料、橡胶、涂料、玻璃钢之大成的新型“万能”涂装材料,喷涂聚脲是国外近20年发展起来的一种高反应性、无污染的喷涂技术,其优异的理化性能、工艺性和环保性充分显示出传统防护技术无法比拟的优越性。近年来,喷涂聚脲弹性体在国内外得到迅猛发展,广泛应用于建筑、能源、交通、水利、化工、机电、环保、国防等领域,显示了强大的生命力,成为一种值得研究和稚广的新型涂装技术。介绍了喷涂聚脲弹性体的理化性能、技术特点、研发历程、应用领域及前景展望,并对今后聚脲弹性体产业在国内的发展提出了一些建议。     

高铁建设为聚氨酯市场带来广阔前景

<正>据统计,国家铁道部已动工和计划建设的高速无砟轨道有广深港线、广珠线、成灌线、石太线、武广线、沪宁线、哈大线、兰新线等累计约4 000 km,其中聚氨酯树脂用量估计需2.8万t。聚脲技术、聚氨酯伸缩缝和聚氨酯弹性体垫板、聚氨酯工程粘合剂等已广泛应用于我国高铁建设中。以喷涂聚脲弹性体技术为基础开发的聚脲防护材料,是一种全新的提高混凝土耐久性的综合性防护材料,其施工后可形成整体致密、连续无接缝的高强度、高弹性防护涂层,而且具有良好的耐磨性、抗冲击和耐老化性,不需增设防护层。