Silly Putty-Kevlar纤维复合材料的抗冲击性能研究

发布时间：2023-02-12 18:44

　　近年来,由于国际恐怖主义和地区冲突的不断蔓延,研制出防护性能可靠且穿戴舒适的防护服已成为热点之一。虽然Kevlar、超高分子量聚乙烯纤维等高强度柔性纤维已经作为防护材料被广泛应用。但这一类防护服通常需要很多层纤维组成或者将纤维和金属、陶瓷等相互组合,才能满足防弹要求,这便损失了穿戴舒适性。而采用性能独特的智能材料与高强度柔性纤维复合,是一种提高防护性能又保证穿戴舒适性的有效方法。剪切增稠材料便是一种具有特殊性能的智能材料,其力学性能对应变率非常敏感,低应变率下柔软会流动,应变率升高,例如受到冲击时,材料的模量和强度会大幅增加,转变为坚硬固体,起到耗散能量和防护作用。Silly Putty(SP)便是其中一种,由于易于制备、性能稳定、无需严格密封等优点,SP作为高强度柔性纤维材料的增强材料,有很好的应用潜力。本文基于Silly Putty和Kevlar,制备了两种类型的抗冲击复合材料,并设计了不同速度范围的冲击测试试验系统,探究了复合材料的抗冲击性能。具体研究内容如下:1、制备了不同含量的CaCO₃增强的SP-CaCO₃复合材料。并将此SP-C...

【文章页数】：90 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 引言
    1.2 Kevlar纤维及其复合材料
        1.2.1 Kevlar纤维
        1.2.2 Kevlar纤维复合材料
    1.3 Silly Putty及其复合材料
        1.3.1 Silly Putty
        1.3.2 Silly Putty复合材料
    1.4 Silly Putty-Kevlar纤维复合材料
    1.5 本论文的研究思路及主要工作
第2章 Silly Putty为夹芯的Kevlar柔性三明治的抗冲击响应
    2.1 引言
    2.2 Kevlar/Silly Putty/Kevlar复合材料的制备与测试
        2.2.1 材料制备
        2.2.2 Silly Putty的流变性能测试
        2.2.3 高速子弹冲击测试
        2.2.4 低速落锤冲击测试
    2.3 Kevla/Silly Putty/Kevlar复合材料的抗冲击响应
        2.3.1 Silly Putty和Kevlar/Silly Putty/Kevlar复合材料的性能
        2.3.2 抵抗高速子弹的冲击响应
        2.3.3 抵抗低速落锤的冲击响应
        2.3.4 能量耗散机理
    2.4 本章小结
第3章 Silly Putty浸渍的Kevlar复合材料的抗冲击响应
    3.1 引言
    3.2 Kevlar/Silly Putty复合材料的制备与测试
        3.2.1 材料与制备
        3.2.2 SEM微观测试
        3.2.3 低速落锤冲击测试
        3.2.4 高速子弹冲击测试
        3.2.5 纤维拉丝测试
    3.3 Kevlar/Silly Putty复合材料的抗冲击性能研究
        3.3.1 抵抗低速落锤冲击的性能研究
        3.3.2 抵抗高速子弹冲击的性能研究
        3.3.3 Silly Putty浸渍对Kevlar纤维摩擦的影响
    3.4 本章小结
第4章 Silly Putty与Kevlar不同复合方法的效果比较
    4.1 引言
    4.2 复合材料的制备与测试
        4.2.1 材料与制备
        4.2.2 流变性能与SEM微观测试
        4.2.3 高速子弹冲击测试
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 Silly Putty的流变性能
        4.3.2 Kevlar/SP/Kevlar与Kevlar/SP复合效果对比
        4.3.3 Kevlar/SP/Kevlar与Kevlar/SP在高速冲击下的抗冲击性能对比
        4.3.4 抗冲击性能区别的讨论
    4.4 本章小结
第5章 总结与展望
    5.1 工作总结
    5.2 工作展望
参考文献
致谢
在读期间发表的学术论文与取得的其他研究成果



本文编号：3741624