聚氨酯/废旧聚乙烯纤维复合材料的制备

以废旧超高相对分子质量聚乙烯(UHMWPE)纤维为增强材料,制备了聚氨酯(PU)/UHMWPE复合材料,并采用电子万能拉力试验机、抗冲击强度测定仪、热线法快速热导仪等研究了硅烷偶联剂KH550及其用量、UHMWPE纤维用量对PU/UHMWPE复合材料性能的影响。结果表明:UHMWPE纤维质量分数为3%,KH550质量分数为5.0%时,制备的PU/UHMWPE复合材料的综合性能较为优异,拉伸强度、断裂伸长率和悬臂梁缺口冲击强度分别为17.0 MPa,35.8%,11.8 MPa,导热系数为0.023 W/(m·K)。     

超高分子量聚乙烯纤维复合材料的研究进展

概述超高分子量聚乙烯（UHMWPE）纤维增强复合材料的研究进展,详细介绍了UHMWPE纤维的各种优良特性和UHMWPE纤维增强复合材料用基体树脂,以及UHMWPE纤维增强复合材料的制备方法与工艺,对UHMWPE增强复合材料的应用及其应用领域进行了汇总。     

基于神经网络的UHMWPE复合材料防弹性能

提出了一种基于神经网络的弹道实验数据处理方法，建立了UHMWPE纤维复合材料防弹性能分析的BP神经网络模型，并基于模型研究了靶板的面密度、弹片的冲击速度、冲击方式等因素对材料防弹性能的影响。     

基于UHMWPE纤维低度交联与表面改性制备高模量、高强度UHMWPE/EP复合材料

从工业化生产应用角度研究电晕处理直接作用于超高分子量聚乙烯(UHMWPE)纤维编织布织布表面，探究纤维表面交联和界面改性对复合材料力学性能的影响。利用X射线光电子能谱(XPS)、傅里叶变换红外光谱(ATR-FTIR)和扫描电镜(SEM)对UHMWPE纤维表面物理性质和化学组成进行表征。采用差示扫描量热仪(DSC)对电晕处理前后纤维结晶度和热稳定性进行表征。当电晕处理功率达到3.0 kW时，UHMWPE-C3.0kW/EP复合材料的冲击强度、弯曲强度和弯曲模量达到了167.4 kJ/m²、121.3 MPa和9.3 GPa,相较于未处理UHMWPE/EP复合材料分别增加了31.5%、64.8%和190.6%。结果表明，通过电晕处理强化了纤维表面与树脂界面黏接强度，有利于复合材料对外力的传递分散，并通过强界面破坏吸收能量及UHMWPE纤维的断裂和形变提高了复合材料的抗冲击和抗弯性能。     

超高分子量聚乙烯纤维/有机玻璃复合材料摩擦磨损性能研究

用真空浸渍法成功制备出了超高分子量聚乙烯纤维／有机玻璃(UHMWPE／PMMA)复合材料，并对基体材料PMMA，单向超高分子量聚乙烯纤雏／有机玻璃复合材料以及三维编织超高分子量聚乙烯纤维／有机玻璃(即UHMWPE3D／PMMA)复合材料的摩擦磨损性能进行了研究。实验证明UHMWPE／PMMA复合材料具有优良的摩擦磨损性能。经过纤维增强的复合材料的摩擦磨损性能优于基体材料，三维编织纤维增强的复合材料其磨损远小于单向纤维增强的复合材料，但其摩擦系数没有显著变化。     

低温等离子体技术在超高相对分子质量聚乙烯纤维表面改性中的应用

介绍了低温等离子体的概念、分类及其在超高相对分子质量聚乙烯纤维(UHMWP E)表面改性方面的特点;阐述了国内外在低温等离子体对UHMWPE纤维表面改性前后纤维本身及其复合材料性能的影响情况;简介了用自行研制的低温等离子体设备对UHMWPE纤维进行表面改性的研究结果和低温等离子体处理UHMWPE纤维表面改性的发展前景。实验表明,UHMWPE纤维经过等离子体处理后表面产生刻蚀和交联,其与树脂间的粘结性能改善;该低温等离子体设备能满足UHMWPE纤维表面改性连续化生产需要。     

超高分子量聚乙烯纤维的表面处理

综述了超高分子量聚乙烯（UHMWPE）纤维复合材料界面的重要性,总结了表面改性方法对UHMWPE纤维以及UHMWPE／树脂界面的影响。     

UHMWPE纤维针织物-环氧树脂复合材料的制备与性能

将等离子体处理前后的超高相对分子质量聚乙烯(UHMWPE)纤维针织物分别与环氧树脂在平板硫化机上进行复合,制作出UHMWPE纤维针织物复合材料,对其进行裁样,测试UHMWPE纤维针织物复合材料的拉伸、弯曲和压缩性能。结果表明:经等离子体处理后,复合材料的拉伸强度、弯曲强度均有较大提高,压缩强度有小幅增加。     

超高分子量聚乙烯纤维及其复合材料

超高分子量聚乙烯(UHMWPE)纤维是现有有机纤维中力学性能最佳的高性能纤维,它与树脂复合而成的复合材料,轻质、高强、高模量和耐冲击,特别适合于制作军用、产业用抗冲击防护用品和高级体育器材,具有广阔的应用前景。目前国内的UHMWPE纤维生产尚未工业化,UHMWPE纤维复合材料的生产尚属空白,其中纤维与树脂的粘合是一个技术难题。本文综述国外在UHMWPE纤维纺织技术和复合材料制造中纤维表面改性等方     

UHMWPE/PE复合材料的开发与性能研究

本文在阐述聚乙烯自增强复合材料(PE/PE)的涵义基础上,介绍超高分子量聚乙烯(UHMWPE)纤维增强聚乙烯复合材料的制备原理和新产品的加工技术与工艺特点;试验测得复合材料的性能,验证了为改善复合材料性能而采用的几种UHMWPE纤维表面处理方法的有效性;同时证实了界面粘结是影响UHMWPE/PE复合材料性能的关键因素;最后就UHMWPE/PE复合材料界面粘结机理展开讨论,并概述了界面穿晶层的起源、形态和结晶结构研究的新进展.     

UHMWPE纤维/LDPE复合材料防弹性能及机理研究

本文探讨了用超高分子量聚乙烯（UHMWPE）纤维增强低密度聚乙烯（LDPE）复合材料的防弹性能，研究了不同基体含量对复合材料防弹性能的影响。实验证明，UHMWPE纤维／LDPE复合材料具有较好的防弹性能，其最佳的基体含量在26％左右。同时，本文还通过分析防弹片材的断裂区域及复合材料的防弹机理确定了弹丸的变形情况和靶片“背凸”在防弹作用中的贡献。     

Experimental and simulated investigation of temperature distribution of UHMWPE laminated composites during hot pressing process

In this article, the influence of molding temperature on the mechanical properties and ballistic impact behavior of the ultrahigh molecular weight polyethylene (UHMWPE) laminated composites has been investigated. The results demonstrate that with the temperature increasing from 80 to 120 °C, the tensile strength decreases while the interlaminar bonding strength increases. The UHMWPE laminated composites manufactured by hot pressing of 75 layers UHMWPE fabrics show excellent ballistic performance when the molding temperature reaches 120 °C, indicating that dominant failure mechanism of the UHMWPE laminated composites are delamination, the fiber tension as well as bulging. Furthermore, a numerical model has been proposed to predict the temperature distribution of the UHMWPE laminated composites for a better understanding of the effect of molding temperature on the ballistic performance. The results show that the simulated results and experimental data are in good agreement. © 2017 Wiley Periodicals, Inc. J. Appl. Polym. Sci. 2018 , 135, 45874.     

复合材料弹道冲击性能研究进展

本文总结了近年来复合材料弹道冲击研究的进展,着重从纤维集合体的结构对弹道冲击损伤机理的影响、弹道冲击的分析模型及数值模拟做了概述,总结了人们为提高复合材料弹道冲击性能所做的努力,最后指出了几个尚需深入解决的问题.     

超高分子量聚乙烯纤维在防弹材料上的应用

研究了基体树脂的模量、含量、纤维织物结构，复合材料面密度等因素对ＵＨＭＷＰＥ纤维复合材料弹道性能的影响，并对复合材料在弹道冲击下的破坏现象及机理进行了解释。     

贝壳珍珠层结构仿生复合材料研究

将薄层抗弹陶瓷材料与树脂基复合材料通过仿生结构设计制备了软、硬相交替叠合的多层增韧贝壳珍珠层结构仿生复合材料.研究表明,该仿生复合材料不仅具有无机材料的高硬度、高刚度,还具备普通抗弹陶瓷材料所不具备的高断裂韧性特点.在形成有效防护的前提下,与普通抗弹陶瓷材料受到弹道冲击时发生"粉碎"性解体破坏相比,贝壳珍珠层结构仿生复合材料的弹道损伤显著降低.     

连续玄武岩纤维增强复合材料的抗弹性能研究

通过研究环氧树脂/连续玄武岩纤维( CBF)、乙烯基酯树脂/CBF、聚氨酯树脂/CBF、酚醛树脂/CBF体系的抗弹性能,发现CBF增强乙烯基酯复合材料的抗弹性能较好.考察了CBF增强乙烯基酯树脂复合材料厚度、靶板法线角对抗弹性能的影响,并对CBF增强复合材料的抗弹机理进行了分析.     

A study of the influence of controlled corona treatment on UHMWPE fibres in reinforced vinylester composites

In order to illuminate the mechanisms of corona discharge treatment on ultra‐high molecular weight polyethylene (UHMWPE) fibre, the effects of corona treatment power and time are discussed in detail. The surface‐roughness and tensile‐failure characteristics of the polyethylene fibre were determined by a scanning electron microscope (SEM). The photos from the SEM showed that the size and number of the micro‐pits on the fibre surface increase with increase of corona power. The oxygen‐containing groups on the fibre surface could be detected by Fourier‐transform infrared attenuated total reflectance and also increased gradually with increase of corona power. The T‐peel strength of composites increased from the corona treatment, and then showed a maximum value at a corona treatment time about 0.1 s with increase of treatment time. However, the tensile strength of the fibre was reduced with increase of corona power and the failure mechanism obviously changed after the treatment. The ballistic impact energy absorption of UHMWPE fibre/vinylester composite was obtained after fragment simulating projectiles (FSP) impact tests. After 6‐kW corona treatment for 0.075 s, the impact energy absorbed by the laminate reached a maximum value. Copyright © 2003 Society of Chemical Industry     

动力有限元在三维编织复合材料弹道冲击性能研究中的应用

三维编织复合材料具有高的层间剪切强度,高的损伤容限和显著的抵抗裂纹扩展的能力。三维编织复合材料弹道性能的研究一般局限于实验观察阶段。本文运用数值计算方法对三维编织复合材料细观结构有限元模型进行弹道冲击性能研究,得出了合理的结果,说明了这种方法的有效性。     

Ballistic response of the corrugated ceramic composite target under the impact of the flat-headed projectile

The ballistic responses of the composite targets composed of the corrugated ceramic block and corrugated steel plate were investigated by numerical simulation. The effects of the composite target configuration on the projectile residual velocity, the failure mode, and the energy absorption of targets were analyzed. The ballistic performance of the composite target with composites back plate was discussed. The results show that the projectile impacting on the slope of the target has the least residual velocity of projectiles, and the slope of the target can remarkably change the trajectory of the projectile. Adding the corrugated UHMWPE composites plate along the direction of the steel back plate of the configuration can effectively improve the overall anti-penetration performance of the configuration.