剪切增稠液填充蜂窝夹芯板的低速冲击响应

1

作者 李雨薇 易昶成 +2 位作者 刘志芳 雷建银 李世强 《爆炸与冲击》 EI CAS 北大核心 2025年第1期75-87,共13页

将气相二氧化硅颗粒与聚乙二醇溶液混合制备的剪切增稠液(shear-thickening fluid,STF)填充到蜂窝芯层中,制成了STF填充蜂窝夹芯板。通过落锤冲击实验,研究了冲击速度(1.0、1.5、2.0 m/s)、蜂窝孔径(2.0、2.5、3.0 mm)和壁厚(0.04、0.06... 将气相二氧化硅颗粒与聚乙二醇溶液混合制备的剪切增稠液(shear-thickening fluid,STF)填充到蜂窝芯层中,制成了STF填充蜂窝夹芯板。通过落锤冲击实验,研究了冲击速度(1.0、1.5、2.0 m/s)、蜂窝孔径(2.0、2.5、3.0 mm)和壁厚(0.04、0.06、0.08 mm)对夹芯板力学性能的影响。利用数字图像相关技术测量了结构的应变历史和后面板挠度场的分布情况,探讨了结构的低速冲击响应过程。实验结果表明,在低速冲击下,未填充STF蜂窝夹芯板的变形模式为后面板中心区域凸起变形,周围区域有明显鼓包变形;填充STF蜂窝夹芯板的变形模式为后面板凸起变形且局部凸起区域较大,周围无鼓包产生。STF的剪切增稠效应可以增加参与能量吸收的蜂窝单元,扩大结构的局部变形区域,减小结构的后面板挠度。提高冲击速度、增大蜂窝孔径或者减小壁厚,都更有利于STF的剪切增稠效应。 展开更多

关键词 剪切增稠液 蜂窝夹芯板 低速冲击 变形模式 数字图像相关技术

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剪切增稠液增强高发泡率废纸缓冲材料的制备及性能 被引量：1

2

作者 张斌 陶文轩 +3 位作者 裴爽 任子铭 潘政 苟进胜 《材料导报》 EI CSCD 北大核心 2024年第1期278-287,共10页

随着经济的快速增长和人们环保意识的不断增强,植物纤维类环保型发泡缓冲材料逐渐成为研究热点。为改善植物纤维发泡材料发泡率低、缓冲吸能效果差等问题,本研究设计半密闭型发泡模具,成功制备了具有高发泡率和优异吸能性的废纸缓冲材... 随着经济的快速增长和人们环保意识的不断增强,植物纤维类环保型发泡缓冲材料逐渐成为研究热点。为改善植物纤维发泡材料发泡率低、缓冲吸能效果差等问题,本研究设计半密闭型发泡模具,成功制备了具有高发泡率和优异吸能性的废纸缓冲材料并对制备工艺进行了优化。结果表明:使用质量分数为0.5%的氢氧化钠溶液预处理废纸浆,不仅可以有效去除废纸中的杂质,而且能在不降低纤维长度的情况下对废纸纤维进行适当改性,有利于提高废纸缓冲材料的发泡率和整体性能。以正交优化试验研究原料配比对废纸缓冲材料性能的影响,并据此确定了最优配方。通过设计全新半密闭型发泡模具,成功制备高发泡率的废纸缓冲材料,其膨胀率相较传统制备方式提高了3~4倍。本研究首次引入剪切增稠液(STF)增强废纸纤维,考察了STF含量对废纸缓冲材料力学性能、发泡倍率和回弹性能的影响,分析了STF对废纸缓冲材料的增强机理。结果表明:STF能够提高单根废纸纤维的强度并增强纤维之间的连结,从而提升缓冲材料吸能性,且随着STF含量的增加,材料的吸能性逐渐增强,发泡率逐渐降低,当STF含量为10%(质量分数,下同)时,STF增强废纸缓冲材料的综合性能达到最优。 展开更多

关键词 废纸纤维 剪切增稠液 缓冲包装材料 高发泡率

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剪切增稠液胶囊增强硅橡胶复合材料抗冲击性能的数值模拟研究

3

作者 刘鹏辉 刘忠平 钟发春 《化工新型材料》 CAS CSCD 北大核心 2024年第11期153-157,共5页

冲击会对实战条件下武器的安全性和可靠性带来影响,因此必须使用抗冲击材料来提高武器系统的安全性。随着武器装备的高速发展,传统的聚合物抗冲击材料已逐渐不能满足要求,因此需要开发兼顾高效、轻质、智能、多次防护、多功能的抗冲击... 冲击会对实战条件下武器的安全性和可靠性带来影响,因此必须使用抗冲击材料来提高武器系统的安全性。随着武器装备的高速发展,传统的聚合物抗冲击材料已逐渐不能满足要求,因此需要开发兼顾高效、轻质、智能、多次防护、多功能的抗冲击防护材料。将剪切增稠液(STF)胶囊分散在硅橡胶中制备了新型抗冲击复合材料,应用LS-DYNA程序ALE算法对落锤冲击STF/硅橡胶复合材料的过程进行了动力学建模,通过数值模拟研究了复合材料的抗冲击性能,并讨论了冲击速度、STF液滴分布结构以及吸能液体对复合材料抗冲击性能的影响。 展开更多

关键词 剪切增稠液 硅橡胶 复合材料 抗冲击性能

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SiO_(2)/聚乙二醇200/碳纳米管剪切增稠液浸渍芳纶织物及其复合材料防刺性能 被引量：1

4

作者 贾笑娅 王蕊宁 孙润军 《纺织学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期151-159,共9页

为优化高性能织物的防刺性能,采用SiO 2和不同长径比的多壁碳纳米管(MWCNTs)制备多相剪切增稠液(MSTFs),研究MWCNTs的长径比与添加量对剪切增稠液流变性能的影响及MSTFs芳纶复合织物的防刺性能。之后将MSTFs复合织物与碳化硅/聚氨酯(SiC... 为优化高性能织物的防刺性能,采用SiO 2和不同长径比的多壁碳纳米管(MWCNTs)制备多相剪切增稠液(MSTFs),研究MWCNTs的长径比与添加量对剪切增稠液流变性能的影响及MSTFs芳纶复合织物的防刺性能。之后将MSTFs复合织物与碳化硅/聚氨酯(SiC/TPU)涂层织物叠层制备双层防刺复合材料,探究叠层顺序对层合复合材料抗穿刺性能的影响。结果得出:长径比较大的碳纳米管对提高剪切增稠液(STF)的增稠效果更优;随着碳纳米管含量的增加,剪切增稠效果逐渐增强。实验结果表明:MSTFs(0.4%MWCNTs-A)浸渍芳纶织物的最大穿刺载荷较纯STF浸渍芳纶织物提高154.33%;不同叠层结构中以剪切增稠液浸渍织物为面层、SiC/TPU涂层织物为背层的双层复合织物表现出更优的防刺性能。 展开更多

关键词 多壁碳纳米管 多相剪切增稠液 流变 叠层结构 防刺复合材料 芳纶织物

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多相剪切增稠液增强柔性层合结构防刺材料的制备及其性能

5

作者 贾笑娅 王蕊宁 +4 位作者 侯宵 何彩婷 刘杰 孙润军 王秋实 《纺织学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第10期113-121,共9页

为提高柔性复合材料的防刺性能,制备多相剪切增稠液(MSTFs),并以流变性能为依据探究剪切增稠液的时效性影响因素;其次,采用纯芳纶织物、MSTFs浸渍芳纶织物与碳化硅/聚氨酯(SiC/TPU)涂层芳纶织物制备不同层合结构的复合材料,进行准静态... 为提高柔性复合材料的防刺性能,制备多相剪切增稠液(MSTFs),并以流变性能为依据探究剪切增稠液的时效性影响因素;其次,采用纯芳纶织物、MSTFs浸渍芳纶织物与碳化硅/聚氨酯(SiC/TPU)涂层芳纶织物制备不同层合结构的复合材料,进行准静态钉刺和动态刀刺性能研究,探究层合结构对防刺性能的影响。结果表明:MSTF易受到空气湿度的影响,随着储存时间的增加,溶液吸湿后流变性能在短时间内下降幅度较大;在单位面密度下,以浸渍织物在上层、纯芳纶织物在中间、涂层织物在下层的层合结构复合材料表现出最佳的准静态钉刺性能,并且该层合结构6层和15层复合材料也表现出较优的动态防刺性能,研究结果可为防刺服用柔性防刺材料的应用研究提供一定的参考。 展开更多

关键词 多相剪切增稠液 时效性 层合结构 柔性防刺材料 流变性能 芳纶织物

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剪切增稠液及阻尼器性能研究 被引量：13

6

作者 周鸿 郭朝阳 +2 位作者 宗路航 宣守虎 龚兴龙 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2013年第18期15-20,共6页

以聚苯乙烯-丙烯酸乙酯纳米粒子为分散介质,制备剪切增稠液(Shear Thickening Fluid,STF),研究以STF为工作介质的双出杆式阻尼器动态性能,利用流变仪测量STF流变特性。实验结果显示,STF粘度特性曲线呈现明显非线性:低剪切速率时轻微剪... 以聚苯乙烯-丙烯酸乙酯纳米粒子为分散介质,制备剪切增稠液(Shear Thickening Fluid,STF),研究以STF为工作介质的双出杆式阻尼器动态性能,利用流变仪测量STF流变特性。实验结果显示,STF粘度特性曲线呈现明显非线性:低剪切速率时轻微剪切变稀(shear thinning);达临界剪切速率后剪切增稠(shear thickening)。利用MTS对阻尼器进行不同频率、不同振幅加载条件下的动态测试,结果表明,阻尼器工作在STF剪切增稠区间时,STF粘度急剧增加,储能模量、耗能模量迅速增大,阻尼器输出力跃升,表现出巨大的吸收及耗能能力。采用以有效刚度、有效粘滞阻尼建立线性模型,定性评价STF阻尼器的弹性特性、阻尼特性。 展开更多

关键词 剪切增稠液 剪切增稠阻尼器 有效刚度 有效阻尼

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剪切增稠液的制备及其在涤纶织物中的应用 被引量：9

7

作者 范佳慧 徐山青 +2 位作者 曹海建 陈红霞 黄晓梅 《丝绸》 CAS CSCD 北大核心 2018年第5期38-43,共6页

文章以直径为12 nm的SiO_2粒子作为分散相,PEG 200作为分散介质,通过机械搅拌和超声振荡的方法分别制备出20%、22%、24%、26%、28%五种质量分数的剪切增稠液(STF)体系。并对纳米SiO_2粒子的外观形貌及团聚情况、STF的稳态流变性能进行... 文章以直径为12 nm的SiO_2粒子作为分散相,PEG 200作为分散介质,通过机械搅拌和超声振荡的方法分别制备出20%、22%、24%、26%、28%五种质量分数的剪切增稠液(STF)体系。并对纳米SiO_2粒子的外观形貌及团聚情况、STF的稳态流变性能进行了测试,并将STF与涤纶织物复合进行防刺实验。结果表明,纳米SiO_2粒子的团聚现象明显,部分团聚体呈现网状结构;STF的黏度随着剪切速率的增加呈现先变稀、再增稠的现象,表现为非牛顿流体特性;STF的临界黏度随着纳米SiO_2粒子浓度的增加而增加;STF有利于提高涤纶织物的防刺性能。 展开更多

关键词 剪切增稠液 纳米SIO 2粒子 临界黏度 涤棉织物 应用

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剪切增稠液体增强织物防刺性能的机理研究 被引量：8

8

作者 徐素鹏 郑伟 张玉芳 《天津工业大学学报》 CAS 北大核心 2012年第3期15-19,共5页

制备出质量分数分别为20%和26%的剪切增稠液体(STF),研究了其流变性能、浸渍UHMWPE织物后所得的复合材料在不同条件下的防刺性能和STF增强织物防刺性能的机理.结果表明:2种液体均具有先剪切变稀后剪切增稠的流变性能曲线;由于STF具有钝... 制备出质量分数分别为20%和26%的剪切增稠液体(STF),研究了其流变性能、浸渍UHMWPE织物后所得的复合材料在不同条件下的防刺性能和STF增强织物防刺性能的机理.结果表明:2种液体均具有先剪切变稀后剪切增稠的流变性能曲线;由于STF具有钝化刀具和限制织物纱线或纤维移动的作用,能明显增强UHMWPE织物的防刺性能;STF/UHMWPE无纺布复合材料的防刺性能优于STF/UHMWPE机织布复合材料;随着STF固含量的增大,STF增强织物防刺性能的效果更加显著;STF/UHMWPE复合材料与纯UHMWPE复合铺层的防刺性能优于STF/UHMWPE复合材料单独铺层时的防刺性能,而且STF/UHMWPE复合材料放在最上层效果较好. 展开更多

关键词 剪切增稠液体 流变性能 stf/UHMWPE织物 防刺性能

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剪切增稠液及其复合材料 被引量：10

9

作者 秦建彬 张广成 史学涛 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第7期59-64,共6页

剪切增稠液以其独有的剪切增稠效应引起了研究者的关注,以其为增强体开发的复合材料显著增强了基体材料的抗冲击性能。首先综述了剪切增稠液的基本性质、影响剪切增稠行为的因素、新型剪切增稠液体系和不同剪切增稠体系的增稠机理,然后... 剪切增稠液以其独有的剪切增稠效应引起了研究者的关注,以其为增强体开发的复合材料显著增强了基体材料的抗冲击性能。首先综述了剪切增稠液的基本性质、影响剪切增稠行为的因素、新型剪切增稠液体系和不同剪切增稠体系的增稠机理,然后概述了基于剪切增稠液制备的复合材料在防弹防割刺、抗冲击和夹层结构等领域的应用,并对其作用机理进行了阐述,最后展望了剪切增稠液及其复合材料的发展。 展开更多

关键词 剪切增稠液 复合材料 抗冲击 防弹 防割刺

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不同粒径剪切增稠液的制备及流变性能研究 被引量：4

10

作者 范佳慧 曹海建 +2 位作者 徐山青 陈红霞 黄晓梅 《化工新型材料》 CAS CSCD 北大核心 2018年第10期170-172,177,共4页

分别以直径12nm、2μm的SiO_2作为分散相,聚乙二醇-200(PEG-200)作为分散介质,通过机械和超声震荡的方式制备不同体系的剪切增稠液(STF)。采用透射电镜观察纳米SiO_2粒子的外观形貌及团聚情况,采用流变仪测试STF的稳态流变性能。结果表... 分别以直径12nm、2μm的SiO_2作为分散相,聚乙二醇-200(PEG-200)作为分散介质,通过机械和超声震荡的方式制备不同体系的剪切增稠液(STF)。采用透射电镜观察纳米SiO_2粒子的外观形貌及团聚情况,采用流变仪测试STF的稳态流变性能。结果表明:直径12nm的SiO_2粒子团聚现象明显,直径2μm的SiO_2粒子没有团聚现象;STF黏度随着剪切速率的增加呈现先变稀、再增稠的现象,表现为非牛顿流体特性;随着纳米SiO_2含量的增加,STF的临界黏度随之增加,而临界剪切速率则随之下降;直径12nm的SiO_2粒子制备的STF体系剪切增稠效果好于2μm。 展开更多

关键词 纳米SiO2粒子 剪切增稠液 聚乙二醇-200 临界剪切速率 临界黏度

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剪切增稠液在阻尼减振技术中的应用研究 被引量：2

11

作者 王萍 俞科静 +2 位作者 钱坤 李永胜 王纬波 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第17期17218-17224,共7页

阻尼减振技术是振动噪声最有效的控制手段,既有被动控制的简单性又有主动控制的可调控性的半主动控制方法是该领域的研究热点,利用剪切增稠液剪切增稠过程中的能量耗散及刚度变化并将其应用于阻尼减振中,使复合结构有响应速度快、不需... 阻尼减振技术是振动噪声最有效的控制手段,既有被动控制的简单性又有主动控制的可调控性的半主动控制方法是该领域的研究热点,利用剪切增稠液剪切增稠过程中的能量耗散及刚度变化并将其应用于阻尼减振中,使复合结构有响应速度快、不需消耗外界能量、自适应性强的优点。本文主要介绍了剪切增稠液的基本性能、剪切增稠液阻尼器、剪切增稠液夹层梁,对它们的研究进展和阻尼机理进行了阐述,并展望了其减振应用的发展。 展开更多

关键词 剪切增稠液 阻尼减振技术 剪切增稠液阻尼器 剪切增稠液夹层梁

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剪切增稠液及其在抗冲击缓冲方面研究进展 被引量：8

12

作者 陆振乾 许玥 孙宝忠 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2019年第17期128-136,171,共10页

剪切增稠液作为一种非牛顿流体,其独特的“流-固”转化流变性能引起了科学界广泛关注。近年来,将其应用到抗冲击缓冲领域更是成为了研究热点。但是,剪切增稠的机理和流变性能的控制仍有待于进一步探索。剪切增稠装备的工业化生产与相关... 剪切增稠液作为一种非牛顿流体,其独特的“流-固”转化流变性能引起了科学界广泛关注。近年来,将其应用到抗冲击缓冲领域更是成为了研究热点。但是,剪切增稠的机理和流变性能的控制仍有待于进一步探索。剪切增稠装备的工业化生产与相关器件的有效开发成为当前研究难点和挑战。重点对剪切增稠机理和性能进行综述分析,并综述了目前应用到防护、缓冲领域的最新研究进展,为开发新型抗冲击缓冲材料提供启示。 展开更多

关键词 剪切增稠液 增稠机理 抗冲击 缓冲材料

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剪切增稠液流变性能的影响因素研究 被引量：4

13

作者 陈红霞 曹海建 黄晓梅 《化工新型材料》 CAS CSCD 北大核心 2019年第11期137-140,共4页

分别以直径85nm、700nm的纳米SiO2粒子作为分散相,PEG200、PEG400、PEG600作为分散介质,通过超声波震荡和机械搅拌的方式制备不同黏度的剪切增稠液(STF)。采用JEM-2100HR型透射电镜观察纳米SiO2粒子的外观形貌,利用Nano-ZS90型粒径分析... 分别以直径85nm、700nm的纳米SiO2粒子作为分散相,PEG200、PEG400、PEG600作为分散介质,通过超声波震荡和机械搅拌的方式制备不同黏度的剪切增稠液(STF)。采用JEM-2100HR型透射电镜观察纳米SiO2粒子的外观形貌,利用Nano-ZS90型粒径分析仪测试纳米SiO2粒子的直径及分布,采用MCR302型流变仪测试STF的稳态流变性能。结果表明,直径85nm的纳米SiO2粒子易团聚,直径700nm的纳米SiO2粒子不易团聚。在一定剪切速率范围内,STF体系的黏度随着剪切速率的增加呈现出"先变稀再增稠"的现象。STF体系的初始黏度、突变黏度、最大黏度均随着纳米SiO2粒子质量分数或PEG分子量的增加而增加;STF体系的突变剪切速率则随着纳米SiO2粒子质量分数或PEG分子量的增加而下降。 展开更多

关键词 剪切增稠液 分散相 分散介质 流变性能 剪切速率 剪切黏度

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剪切增稠液体液舱侵彻实验 被引量：3

14

作者 张朴 王卓 +2 位作者 孔祥韶 谭柱华 吴卫国 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第4期50-63,共14页

为研究剪切增稠液体(shear-thickening fluid,STF)液舱对弹体的防护性能,制备特定规格剪切增稠液体,并开展弹体侵彻剪切增稠液舱实验研究。实验中采用高速相机记录液舱侵彻过程中空泡的演化情况,并测试得到了弹体的剩余弹速以及前后靶... 为研究剪切增稠液体(shear-thickening fluid,STF)液舱对弹体的防护性能,制备特定规格剪切增稠液体,并开展弹体侵彻剪切增稠液舱实验研究。实验中采用高速相机记录液舱侵彻过程中空泡的演化情况,并测试得到了弹体的剩余弹速以及前后靶板变形数据。实验结果显示,剪切增稠液体可有效抑制液舱侵彻过程中空泡的增长,从而降低液舱结构的损伤程度。结合空泡扩展理论模型,并考虑液体密度以及黏度变化对空泡增长的影响,验证了剪切增稠液体在高速冲击下产生的局部密度增大以及固化现象是抑制空泡扩展的主要原因。此外,剪切增稠液体对弹体速度的衰减作用明显,且相同初始弹速下,剪切增稠液体液舱前后靶板变形明显小于水体液舱。将剪切增稠液体填充于舰船液舱防护结构,可显著提高液舱结构的防护性能。 展开更多

关键词 剪切增稠液体 液舱 侵彻 弹体 剩余弹速 空泡

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氧等离子体处理碳纳米管对剪切增稠液增强芳纶织物防刺性能的影响 被引量：6

15

作者 王瑞 李聃阳 +3 位作者 刘星 方纾 伏立松 熊维成 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第18期18188-18193,共6页

为提高芳纶(Kevlar)织物的防刺性能,实现防刺服的轻量化,本工作将氧等离子体处理的多壁碳纳米管(M-MWNTs)掺杂至剪切增稠液(STF)中,并浸渍芳纶织物制成防刺材料,探究M-MWNTs对STF含浸芳纶织物准静态防刺性能的影响。用拉曼(Raman)光谱... 为提高芳纶(Kevlar)织物的防刺性能,实现防刺服的轻量化,本工作将氧等离子体处理的多壁碳纳米管(M-MWNTs)掺杂至剪切增稠液(STF)中,并浸渍芳纶织物制成防刺材料,探究M-MWNTs对STF含浸芳纶织物准静态防刺性能的影响。用拉曼(Raman)光谱、流变仪、扫描电镜(SEM)、万能强力仪对M-MWNTs、M-MWNT/STF的流变性能及复合织物的纱线抽拔性能、准静态锥刺和刀刺性能进行表征。经氧等离子体处理后,MWNTs中sp 3杂化的碳含量增加,说明MWNTs表面接枝了含氧官能团。掺杂0.06%(质量分数)的M-MWNTs使STF的最大粘度从1563 Pa·s提高至3417 Pa·s,临界剪切速率从14.68 s-1降至2.53 s-1。此外,经M-MWNT/STF浸渍后,复合织物纱线的抽拔力明显提升。在相同的面密度下,0.06%M-MWNT/STF/芳纶复合织物抗锥刺、刀刺性能分别为972.2 N和949.9 N,比纯芳纶织物分别提高了198.1%和260.0%。上述结果表明,MWNTs经氧等离子体处理后,其表面接枝的含氧官能团可促进STF的剪切增稠作用,提高纱线间摩擦力,使织物失效模式由纱线滑移变为纱线断裂,从而提高织物的防刺性能。 展开更多

关键词 碳纳米管 氧等离子体处理 剪切增稠液 芳纶织物 防刺性能

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剪切增稠液浸渍超高分子量聚乙烯织物的防锥刺性能 被引量：23

16

作者 陆振乾 许玥 《纺织学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第10期58-62,67,共6页

为提升超高分子量聚乙烯织物的防锥刺性能,采用剪切增稠液对织物进行浸渍复合,制备了柔性液体防护材料。采用落锤实验测试了不同密度的超高分子量聚乙烯织物及与剪切增稠液复合后织物的防锥刺性能,研究了不同质量分数剪切增稠液的流变... 为提升超高分子量聚乙烯织物的防锥刺性能,采用剪切增稠液对织物进行浸渍复合,制备了柔性液体防护材料。采用落锤实验测试了不同密度的超高分子量聚乙烯织物及与剪切增稠液复合后织物的防锥刺性能,研究了不同质量分数剪切增稠液的流变性能和浸渍后织物的纱线抽拔性能,并分析了织物复合后的增强机制。实验结果表明:剪切增稠液的增稠效果随着分散相质量分数的增加而增强,剪切增稠液浸渍后织物的纱线抽拔力提高了3.1倍,经剪切增稠液浸渍的织物具有更好的防锥刺效果。剪切增稠液显著提高了纱线的摩擦力,并限制纱线滑移,从而具有更好的防锥刺效果。 展开更多

关键词 超高分子量聚乙烯织物 剪切增稠液 防锥刺性能 防护机制

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硅微粉对剪切增稠液流变性能的影响 被引量：3

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作者 俞科静 张涵 +5 位作者 田美玲 梁付巍 王永键 张雪 黄晓华 师卓卓 《材料科学与工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第3期431-435,共5页

以聚乙二醇为分散介质,二氧化硅作为第一分散相粒子,硅微粉作为第二分散相粒子制备增稠效果显著的新型复合剪切增稠液(STF)。基于PEG—SiO2基础体系,研究不同比例第二分散相粒子对新型体系的流变性能的影响并探讨其作用机理。结果表明:... 以聚乙二醇为分散介质,二氧化硅作为第一分散相粒子,硅微粉作为第二分散相粒子制备增稠效果显著的新型复合剪切增稠液(STF)。基于PEG—SiO2基础体系,研究不同比例第二分散相粒子对新型体系的流变性能的影响并探讨其作用机理。结果表明:随着添加硅微粉含量的增加,剪切增稠效果大幅提升,临界剪切速率变小,最大黏度上升。但当第二分散相粒子比例达到3%后,临界剪切速率和最大黏度受其影响变小,其相应数值始终保持在0.21/s和2000Pa·s左右,外观由接近透明变得偏向灰色。 展开更多

关键词 剪切增稠液 流变性能 增稠机理 硅微粉

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剪切增稠液及其复合织物动态力学行为与数值研究进展

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作者 刘璐璐 谢志浩 +2 位作者 赵振华 罗刚 陈伟 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2023年第20期58-68,共11页

剪切增稠液(shear thickening fluids,STFs)是一种新型智能液体装甲材料,与织物复合时可有效提升织物抗冲击能力,在结构冲击领域有广阔的应用潜力。该研究对STF及其增强织物的动态力学行为与数值仿真方法最新进展进行了综述和评价,介绍... 剪切增稠液(shear thickening fluids,STFs)是一种新型智能液体装甲材料,与织物复合时可有效提升织物抗冲击能力,在结构冲击领域有广阔的应用潜力。该研究对STF及其增强织物的动态力学行为与数值仿真方法最新进展进行了综述和评价,介绍了STF剪切增稠机理及流变特性的主要影响因素,讨论了STF和STF复合织物的动态力学行为及本构模型,分析了STF复合织物的抗冲击性能的影响因素及STF对织物的增强机理,讨论了STF复合织物在数值仿真方法研究方面的最新进展。最后对STF及其增强织物的力学行为研究进行了总结,并对STF的发展趋势进行了展望。 展开更多

关键词 剪切增稠液(stf) 织物 流变性能 力学行为 高速冲击 数值仿真

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剪切增稠液及其吸能减振作用研究进展

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作者 孙丽 王耕 +1 位作者 张春巍 沙鑫 《沈阳建筑大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2023年第5期769-780,共12页

目的 研究剪切增稠液(Shear Thickening Fluid, STF)及其吸能减振方面的应用,为实现更好的结构振动控制效果提供参考。方法 通过文献调查法和文献研究法,系统综述了剪切增稠液及其在吸能减振方面的应用,并重点介绍了在STF制备开发中实... 目的 研究剪切增稠液(Shear Thickening Fluid, STF)及其吸能减振方面的应用,为实现更好的结构振动控制效果提供参考。方法 通过文献调查法和文献研究法,系统综述了剪切增稠液及其在吸能减振方面的应用,并重点介绍了在STF制备开发中实现复合功能所面临的挑战,如STF增稠机理需要完善、STF功能开发范围较为单一、STF振动控制应用有待拓展等。结果 剪切增稠液作为一种新兴的高阻尼智能材料,在材料制备、性能调控、成因机理和应用开发等方面取得了丰硕的研究成果;将剪切增稠液替代传统黏滞阻尼器的阻尼介质,可以显著提高黏滞阻尼器的耗能减振能力,也可用于隔震系统中以缓解隔震层的变形,从而有效保障结构抗震的安全性。结论 为进一步拓展STF的实用性,建议研究热点应更多关注功能化STF组分的引入以及与其他智能材料的复合应用,开发出具有复合功能的STF,便于更好地应用于实际项目或在结构构件中发挥其作用。 展开更多

关键词 结构振动控制 黏滞阻尼器 剪切增稠液 流变性能 复合材料

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剪切增稠液对不同结构芳纶织物防刺性能的影响 被引量：9

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作者 李聃阳 王瑞 +4 位作者 刘星 张淑洁 夏兆鹏 阎若思 代二庆 《纺织学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第3期106-112,共7页

为实现防刺服的轻量化以提高可穿戴性,用剪切增稠液(STF)浸渍不同结构的芳纶织物制备柔性防刺材料,探究织物结构对STF/芳纶复合织物防刺性能的影响。借助流变仪、扫描电子显微镜、万能强力仪对STF的流变性及STF/芳纶复合织物的形貌、纱... 为实现防刺服的轻量化以提高可穿戴性,用剪切增稠液(STF)浸渍不同结构的芳纶织物制备柔性防刺材料,探究织物结构对STF/芳纶复合织物防刺性能的影响。借助流变仪、扫描电子显微镜、万能强力仪对STF的流变性及STF/芳纶复合织物的形貌、纱线抽拔力、准静态锥刺和刀刺性能进行表征。结果表明:STF的流变性能随着分散相质量分数的增加而明显增强;经STF浸渍后各织物的防刺性能都有明显提升,经纬密度较大的平纹织物表现出较优的抗锥和抗刀刺性能,其中最大抗锥刺和抗刀刺力分别为993.75 N和687.50 N;STF的剪切增稠作用能有效提高纤维间的摩擦从而限制纱线滑移,且随着织物交织点数增多,纱线间摩擦力增大;斜纹复合织物的刀刺性能提升最为明显,提升了387%,因为斜纹织物较长的浮长线能有效抵抗刀刃的切割作用。 展开更多

关键词 剪切增稠液 芳纶织物 织物结构 防刺性能 个体防护材料

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