论文部分内容阅读
近年来,随着反恐全球化和人们防护意识的提高,防护已成为了一个世界性的重要问题,个体防护装甲材料得到了更加快速的发展。本文针对传统个体防护装甲材料体积庞大、笨重且不能覆盖全身等缺点,从液体和功能粒子特性与构成出发,制备出具有剪切增稠性能的流体,结合流变学理论和工艺试验,设计并复合出液体装甲材料,从而研制出一种新型的个体防护装甲材料。 课题从剪切增稠的机理出发,结合润湿性的测量,选用亚微米二氧化硅粉体做分散相、聚乙二醇200做分散剂。在对分散方法进行尝试和比较后,选用球磨工艺来制备剪切增稠流体,并通过优化球磨工艺来制备效果更好的剪切增稠流体。借助流变仪等分析手段表明,该流体具有明显的剪切增稠现象,时间稳定性佳,并具有流变学可逆性,能够作为液体装甲的成分。 采用SEM等表征手段证实采用无水乙醇稀释剪切增稠流体,然后浸渍Kevlar织物的复合工艺,可以使剪切增稠流体均匀地分散在织物上,从而制备出液体装甲材料。通过手动、准静态和动态的穿刺试验测试液体装甲防刺性能,表明在相同的试验条件下,液体装甲材料的防刺性能都比Kevlar纤维织物优越、且更薄更灵活。防弹试验也表明在同样面密度下,液体装甲材料的防弹性能也优于Kevlar织物。 本课题依据国内外防刺性能测试标准研制了动态防刺性能测试设备和准静态防刺性能测试装置,制作了专用实验刀具,通过动态、静态两种实验分析材料的防刺性能。经过试验的检验,装置和刀具完全达到了设计的要求,并能准确反映材料的防刺性能。