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超高分子量聚乙烯材料软质防弹衣抗弹性能老化衰减规律研究 被引量：15
1
作者 孙非 曲一 徐诚 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第11期2249-2255,共7页
超高分子量聚乙烯材料目前被广泛用于软质防弹衣,但其老化过程中抗弹性能的衰减规律还不完全清楚,尚未建立定量预测公式。为分析实际使用环境和贮存条件对该类材料软质防弹衣抗弹性能的影响,通过对防弹衣材料进行不同时间的高温、高湿... 超高分子量聚乙烯材料目前被广泛用于软质防弹衣,但其老化过程中抗弹性能的衰减规律还不完全清楚,尚未建立定量预测公式。为分析实际使用环境和贮存条件对该类材料软质防弹衣抗弹性能的影响,通过对防弹衣材料进行不同时间的高温、高湿热及氙弧灯光照射等人工加速老化试验,进行弹道极限测试,得到各条件下的弹道极限速度数值,获得不同人工加速老化因素对防弹衣抗弹性能的影响规律。研究发现:高温、高湿热及氙弧灯光照射3种人工加速老化因素对防弹衣防弹性能影响可通过线性回归方程进行较为准确的预测,采用回归分析的方式获得高温、高湿热及氙弧灯光照射3种老化过程中进口和国产两种材料的弹道极限速度衰减经验公式,该公式可以用于估计与判断超高分子量聚乙烯材料软质防弹衣长期贮存情况下是否可以使用。 展开更多
关键词 软质防弹衣 超高分子量聚乙烯 人工加速老化 抗弹性能 回归分析
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表面硅烷交联改性超高分子量聚乙烯材料在干摩擦条件下的摩擦磨损性能研究 被引量：6
2
作者 谢美菊 余自力 杨帮成 《化学研究与应用》 CAS CSCD 北大核心 2016年第5期644-648,共5页
为进一步提高超高分子量聚乙烯(UHMWPE)的耐磨损性能,制备了表面硅烷交联改性UHMWPE材料。本文对这种表面改性UHMWPE材料在干摩擦条件下的摩擦磨损性能进行了初步研究。结果表明,其摩擦系数、磨痕宽度与未经改性的UHMWPE相比均有一定程... 为进一步提高超高分子量聚乙烯(UHMWPE)的耐磨损性能,制备了表面硅烷交联改性UHMWPE材料。本文对这种表面改性UHMWPE材料在干摩擦条件下的摩擦磨损性能进行了初步研究。结果表明,其摩擦系数、磨痕宽度与未经改性的UHMWPE相比均有一定程度的降低,磨屑数量也减少,耐磨损性能明显提高。其原因归结于经硅烷交联改性后,UHMWPE材料表面硬度提高,润滑状况改善,使材料抗磨粒磨损和抗粘着磨损能力提高,从而导致其耐磨损性能明显提高。 展开更多
关键词 超高分子量聚乙烯 表面改性 硅烷交联 摩擦磨损性能
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超高分子量聚乙烯材料的边界润滑特性研究 被引量：1
3
作者 王步康 董光能 +2 位作者 张金换 黄世霖 谢友柏 《润滑与密封》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第4期4-5,共2页
在研究人工关节材料超高分子量聚乙烯(UltrahighMolecularWeightPolyethylene,UHMWPE)磨损机理时,考虑了表面载荷引起的变形和应力状态,运用有限元技术,采用液-力耦合方法,分析了组织液对裂纹扩展的影响以及骨移植后接触磨损机理。结果... 在研究人工关节材料超高分子量聚乙烯(UltrahighMolecularWeightPolyethylene,UHMWPE)磨损机理时,考虑了表面载荷引起的变形和应力状态,运用有限元技术,采用液-力耦合方法,分析了组织液对裂纹扩展的影响以及骨移植后接触磨损机理。结果表明:裂纹顶部区域符合线弹性断裂机理,这有助于更好地了解骨移植后接触区的磨损机理。 展开更多
关键词 边界润滑 超高分子量聚乙烯(UHMWPE) 液-力耦合
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应用超高分子量聚乙烯材料的生产实践
4
作者 王遗清 张海峰 《金属矿山》 CAS 北大核心 1996年第3期50-51,共2页
介绍了采用超高分子量聚乙烯材料作混合机和矿槽内衬的情况，两年多的生产实践表明，可以明显减轻混合机和矿槽磨损，减轻工人劳动强度，为生产创造了有利条件，投资省，见效快．
关键词 超高分子量 聚乙烯 混合机 矿槽 内衬 烧结机械
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应用超高分子量聚乙烯材料的生产实践
5
作者 王遗清 张海峰 《烧结球团》 北大核心 1996年第2期43-45,共3页
应用超高分子量聚乙烯材料的生产实践王遗清，张海峰（安阳钢铁公司烧结厂）关键词超高分子量聚乙烯；衬板；混合机；矿槽安阳钢铁公司烧结厂现有５台２４ｍ２烧结机，年产烧结矿２３０万ｔ。与之相配套的混合机有２８００×７００... 应用超高分子量聚乙烯材料的生产实践王遗清，张海峰（安阳钢铁公司烧结厂）关键词超高分子量聚乙烯；衬板；混合机；矿槽安阳钢铁公司烧结厂现有５台２４ｍ２烧结机，年产烧结矿２３０万ｔ。与之相配套的混合机有２８００×７０００一次混合机两台，３０００×１００００... 展开更多
关键词 超高分子量 聚乙烯 衬板 混合机 矿槽
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超高分子量聚乙烯材料注塑工艺参数的优化 被引量：6
6
作者 高百超 杨于光 +1 位作者 张亚军 庄俭 《塑料》 CSCD 北大核心 2017年第6期92-94,共3页
超高分子量聚乙烯(UHMWPE)具有优异的物理和力学性能,应用领域广阔,是一种可取代金属材料的高性能工程塑料。通过近年来对超高分子量聚乙烯的研究,超高分子量聚乙烯只有经过改性,才能提升其功能性,拓展其应用领域。基于正交实验设计原理... 超高分子量聚乙烯(UHMWPE)具有优异的物理和力学性能,应用领域广阔,是一种可取代金属材料的高性能工程塑料。通过近年来对超高分子量聚乙烯的研究,超高分子量聚乙烯只有经过改性,才能提升其功能性,拓展其应用领域。基于正交实验设计原理,采用L_(16)(4~5)正交表进行试验,在超高分子量聚乙烯注塑成型过程中,研究了工艺参数对样条制品承受最大拉力性能的影响。实验结果表明,在选定的范围内,相对于其他工艺参数而言,注射压力对超高分子量聚乙烯注塑成型样条制品承受的最大拉力作用明显,属于显著影响因素。最佳工艺组合为注射压力90MPa,计量段温度275℃,注射速度60 mm/s,螺杆转速60 r/min,百分比为30%。 展开更多
关键词 超高分子量聚乙烯 注射成型 最大拉力 注射压力 工艺温度
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淡水/咸水环境下超高分子量聚乙烯材料的摩擦特性研究及应用分析 被引量：3
7
作者 刘宁宁 李文昊 +1 位作者 张涵 李俊 《石河子大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2021年第6期713-719,共7页
在输配水管网系统中,管材磨损是影响管网系统安全稳定的主要因素之一,开展相关研究对提高输配水管网系统稳定性和安全性等具有重要意义。目前,超高分子量聚乙烯(UHMWPE)材料在输水工程中的应用研究主要集中在其抗压强度及安装施工等方面... 在输配水管网系统中,管材磨损是影响管网系统安全稳定的主要因素之一,开展相关研究对提高输配水管网系统稳定性和安全性等具有重要意义。目前,超高分子量聚乙烯(UHMWPE)材料在输水工程中的应用研究主要集中在其抗压强度及安装施工等方面,而对该材料用于管网管道以及闸门、减压阀等高负载部件的摩擦磨损情况研究较少。本文试验研究了淡水/咸水环境下UHMWPE材料的摩擦学特性,分析了负载和速度等摩擦变量对UHMWPE材料摩擦系数和磨损率的影响,结果表明:在较低负载或低速时,UHMWPE材料在淡水环境下表现出最佳摩擦特性,而在高负载或高速时,UHMWPE材料在咸水环境下耐磨性突出。因此,在输水管网中UHMWPE可作为淡水环境中负载较低的管道材料,在咸水环境中UHMWPE更适宜作为高负载的闸门和减压阀等部件材料。 展开更多
关键词 超高分子量聚乙烯 摩擦系数 磨损率 输水工程
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摩擦工况对超高分子量聚乙烯/SiC复合材料摩擦学性能的影响
8
作者 郭永刚 彭江博 +2 位作者 庞杨 张庆 张新瑞 《机床与液压》 北大核心 2025年第7期7-15,共9页
探究不同摩擦工况下,SiC含量对超高分子量聚乙烯/SiC(UHMWPE/SiC)复合材料摩擦学性能的影响规律,以期获得摩擦学性能优异的复合材料。采用热压成型法制备不同SiC含量的5种UHMWPE/SiC复合材料,利用傅里叶变换红外光谱仪表征复合材料的红... 探究不同摩擦工况下,SiC含量对超高分子量聚乙烯/SiC(UHMWPE/SiC)复合材料摩擦学性能的影响规律,以期获得摩擦学性能优异的复合材料。采用热压成型法制备不同SiC含量的5种UHMWPE/SiC复合材料,利用傅里叶变换红外光谱仪表征复合材料的红外特征峰。借助扫描电子显微镜拍摄磨损样品的表面微观形貌,并基于往复式摩擦磨损实验机对复合材料的减摩耐磨性能进行测试,探究润滑介质、摩擦频率、负载等条件对复合材料摩擦磨损性能的影响规律,并分析相应的磨损机制。结果表明:当摩擦速度较低时,SiC质量分数为1%、2%时UHMWPE/SiC复合材料的平均摩擦因数最小;当摩擦速度较高时,低载干摩擦工况下复合材料的摩擦因数基本不变,其他工况下,添加SiC可适当减小复合材料的摩擦因数;当SiC质量分数为1%时,复合材料的摩擦因数和磨损量均最低,可为设计具有优异低摩擦、耐磨损性能的新型水润滑轴承复合材料提供参考。 展开更多
关键词 超高分子量聚乙烯 碳化硅 复合材料 摩擦工况 摩擦学性能
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超高分子量聚乙烯纤维增强陶瓷复合材料抗弹性能
9
作者 王小伟 翟文 +9 位作者 张文婷 宗昊 董彬 何金迎 付思伟 魏汝斌 李英建 马伟超 吴炘铭 刘文龙 《工程塑料应用》 北大核心 2025年第5期121-126,共6页
采用53式7.62 mm穿甲燃烧弹分别对高温处理后的整板SiC和B_(4)C防弹插板进行3次连续有效射击,分析插板凹陷深度、陶瓷面板毁伤情况及断口形貌显微结构,对防弹插板的耐损伤特性进行研究,并分析陶瓷力学性能与插板抗多发弹性能的关系;随... 采用53式7.62 mm穿甲燃烧弹分别对高温处理后的整板SiC和B_(4)C防弹插板进行3次连续有效射击,分析插板凹陷深度、陶瓷面板毁伤情况及断口形貌显微结构,对防弹插板的耐损伤特性进行研究,并分析陶瓷力学性能与插板抗多发弹性能的关系;随后采用超高分子量聚乙烯薄膜材料和超高分子量聚乙烯纤维UD预浸料制备防弹插板进行靶试试验,分析了插板靶试结果、防弹机理。研究结果表明,使用超高分子量聚乙烯纤维UD预浸料的插板抗穿透性能优于薄膜材料,超高分子量聚乙烯薄膜材料在吸收冲击能量方面更有效。SiC和B_(4)C与超高分子量聚乙烯纤维复合防弹插板在高温条件下均能抵御住3发53式7.62 mm穿甲燃烧弹的连续打击,具有良好的抗多发弹打击性能。此外,SiC防弹插板的抗多发弹性能稳定性优于B_(4)C防弹插板,B_(4)C防弹插板抗单发弹性能优于SiC防弹插板。陶瓷的强度和硬度有利于提高陶瓷的抗弹性能,而其韧性在防弹插板的抗多发弹性能方面发挥了重要作用。 展开更多
关键词 超高分子量聚乙烯 复合材料 抗弹性能 损伤特性 力学性能
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无孔双向拉伸超高分子量聚乙烯薄膜的成型工艺及性能
10
作者 王荣勇 李景波 刘小超 《工程塑料应用》 北大核心 2025年第3期96-103,共8页
采用薄膜双向拉伸试验机制备了无孔双向拉伸超高分子量聚乙烯(PE-UHMW)薄膜,探究了双向拉伸PEUHMW薄膜的成型工艺,研究了双向拉伸工艺参数对双向拉伸PE-UHMW薄膜晶体结构、力学性能以及光学性能的影响。结果表明,当拉伸速率达到200%/s... 采用薄膜双向拉伸试验机制备了无孔双向拉伸超高分子量聚乙烯(PE-UHMW)薄膜,探究了双向拉伸PEUHMW薄膜的成型工艺,研究了双向拉伸工艺参数对双向拉伸PE-UHMW薄膜晶体结构、力学性能以及光学性能的影响。结果表明,当拉伸速率达到200%/s或者拉伸比大于3×3时,有助于PE-UHMW薄膜中串晶结构的形成。双向拉伸PE-UHMW薄膜中仅有正交晶存在,双向拉伸可以显著减小薄膜的晶粒尺寸。双向拉伸对PE-UHMW薄膜的力学性能影响显著,随着拉伸速率以及拉伸比的增大,薄膜的拉伸强度也随之增大,当薄膜中出现串晶结构后薄膜拉伸强度增大更加明显,拉伸比为6×6的薄膜在纵向与横向的拉伸强度分别达到了201.7 MPa与183.7 MPa,相比未拉伸前提高了4.56倍和3.69倍。薄膜的耐穿刺强度随着薄膜拉伸比的增大而增大,拉伸比为6×6的薄膜耐穿刺强度达到了623.3 N/mm,是未拉伸前的9.7倍。拉伸比达到3×3后,薄膜透光率稳定在93%左右,而薄膜的雾度受晶粒尺寸的影响随着拉伸速率以及拉伸比的增大呈现先减小后增大的趋势。无孔双向拉伸PE-UHMW薄膜具有较高的强度以及良好的透光率,在包装领域具备潜在的应用前景。 展开更多
关键词 超高分子量聚乙烯薄膜 双向拉伸 晶体结构 力学性能 光学性能
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TiO_(2)纳米粒子对超高分子量聚乙烯耐磨性能影响
11
作者 隋洋 魏鹏 +3 位作者 杨芝超 丛川波 孟晓宇 周琼 《石油化工》 北大核心 2025年第7期965-971,共7页
将改性TiO_(2)(m-TiO_(2))纳米粒子分散到超高分子量聚乙烯(UHMWPE)溶液中,随后通过快速沉淀法制备了兼具高流动性和高耐磨性的UHMWPE/TiO_(2)纳米复合材料。利用TEM、SEM、DSC、DMA、往复摩擦试验等方法探究了m-TiO_(2)纳米粒子对UHMWP... 将改性TiO_(2)(m-TiO_(2))纳米粒子分散到超高分子量聚乙烯(UHMWPE)溶液中,随后通过快速沉淀法制备了兼具高流动性和高耐磨性的UHMWPE/TiO_(2)纳米复合材料。利用TEM、SEM、DSC、DMA、往复摩擦试验等方法探究了m-TiO_(2)纳米粒子对UHMWPE耐磨性的影响。实验结果表明,m-TiO_(2)纳米粒子对UHMWPE耐磨性的影响机理包括自身刚性作用的直接影响和调控缠结度的间接影响两方面。当m-TiO_(2)纳米粒子含量为0.1%,0.5%(w)时,UHMWPE/TiO_(2)纳米复合材料的耐磨性能最佳,其中,含量为0.1%(w)时,摩擦系数和磨损率分别为0.0855和1.37×10^(-4)mm^(3)/(N·m),缠结度降低约20%。m-TiO_(2)纳米粒子的加入能促进UHMWPE结晶,提升结晶度、加快结晶速率。分散适当尺寸、含量的m-TiO_(2)纳米粒子可同时改善UHMWPE的流动性和耐磨性。 展开更多
关键词 超高分子量聚乙烯 TiO_(2)纳米粒子 纳米复合材料 耐磨性 流动性
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超高分子量聚乙烯/热塑性聚氨酯复合织物热成型与界面优化
12
作者 岳航 鹿超 +2 位作者 王春红 王俊胜 张昊 《工程塑料应用》 北大核心 2025年第7期1-8,共8页
为满足充气式水域救援装备对高性能聚合物涂覆织物复合材料的要求,以超高分子量聚乙烯(PE-UHMW)和热塑性聚氨酯(TPU)为原料开展复合材料制备工艺研究。探究了不同热成型温度下PE-UHMW纤维的热力学特性和变化规律,确定了适用于PE-UHMW/TP... 为满足充气式水域救援装备对高性能聚合物涂覆织物复合材料的要求,以超高分子量聚乙烯(PE-UHMW)和热塑性聚氨酯(TPU)为原料开展复合材料制备工艺研究。探究了不同热成型温度下PE-UHMW纤维的热力学特性和变化规律,确定了适用于PE-UHMW/TPU体系的热贴合复合成型温度。采用环氧树脂(EP)活化浸渍对PE-UHMW织物进行活化处理,分析了EP活化浸渍涂覆量对复合材料剥离、抗穿刺、撕裂以及拉伸性能的影响。研究结果表明,热成型温度对PE-UHMW纤维力学性能的影响显著,PE-UHMW纤维结晶度随温度上升逐渐下降,纤维熔融和再结晶过程导致力学性能下降,温度超过120℃时,PE-UHMW纤维的强度大幅下降,纤维出现不可逆结构损伤,PE-UHMW纤维与TPU热压处理温度不应高于120℃。单因素方差分析表明,EP活化浸渍涂覆量对复合材料剥离强力、抗穿刺强力、撕裂强力和拉伸断裂强力均产生显著影响,复合材料的力学性能随着涂覆量增加而显著提升。其中,EP活化浸渍涂覆量为0.2L/m^(2)时,复合材料的剥离强力提升至22.79N,抗穿刺强力、撕裂强力和拉伸断裂强力分别提升56.3%,62.3%和53.7%。 展开更多
关键词 超高分子量聚乙烯 热塑性聚氨酯 环氧树脂 复合材料 热学效应 界面
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超高分子量聚乙烯纤维的表面聚乙烯醇氧化自交联亲水改性
13
作者 汪超 竺哲欣 +1 位作者 王刚强 吕汪洋 《现代纺织技术》 北大核心 2025年第6期9-16,共8页
为了改善超高分子量聚乙烯纤维表面的亲水性能,利用过硫酸盐引发聚乙烯醇自身交联的特点,使用过硫酸盐热活化体系氧化聚乙烯醇,使其自身交联沉积在超高分子量聚乙烯纤维表面,改善纤维表面亲水性能。用不同聚合度聚乙烯醇对超高分子量聚... 为了改善超高分子量聚乙烯纤维表面的亲水性能,利用过硫酸盐引发聚乙烯醇自身交联的特点,使用过硫酸盐热活化体系氧化聚乙烯醇,使其自身交联沉积在超高分子量聚乙烯纤维表面,改善纤维表面亲水性能。用不同聚合度聚乙烯醇对超高分子量聚乙烯纤维进行改性,考察了过硫酸钾浓度、反应时间、反应温度对改性纤维表面亲水性的影响,并对改性后的纤维进行不同时间的超声水洗测试,探究改性纤维的亲水稳定性。结果表明:通过投加1 mL 0.1 g/mL的过硫酸钾使聚合度为1700的聚乙烯醇在80℃下反应90 min发生自交联沉积,超高分子量聚乙烯纤维表面亲水性能明显改善,并且在超声水洗2 h后依旧可以保持其亲水性能稳定,同时此改性方法不会对原纤维的力学性能造成影响。 展开更多
关键词 超高分子量聚乙烯纤维 亲水性 自由基交联 聚乙烯醇 表面改性
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红外光谱法快速测量维生素E/超高分子量聚乙烯粉体中维生素E的含量
14
作者 胡志杰 鲁曼丽 +2 位作者 田继利 张文礼 王谋华 《光谱学与光谱分析》 北大核心 2025年第7期1900-1905,共6页
维生素E掺杂改性的超高分子量聚乙烯(VE/UHMWPE)在医用领域有重要的应用。由VE/UHMWPE粉料压塑成型的人工关节已在临床使用,得益于VE的抗氧化性延长了该类型人工关节在体内的植入时间。因此研究VE/UHMWPE粉料中VE的实际添加量对人工关... 维生素E掺杂改性的超高分子量聚乙烯(VE/UHMWPE)在医用领域有重要的应用。由VE/UHMWPE粉料压塑成型的人工关节已在临床使用,得益于VE的抗氧化性延长了该类型人工关节在体内的植入时间。因此研究VE/UHMWPE粉料中VE的实际添加量对人工关节的保护具有关键性的指导意义。为此,用傅里叶变换红外光谱(FTIR)对VE/UHMWPE粉体中的VE进行快速定量分析方法展开了研究。借助红外压片模具利用热压法将五种不同VE标称浓度的VE/UHMWPE粉料制成不同厚度的试样圆片,用透射模式进行红外测试并收集谱图。所有试样的光谱数据均采用OMNIC软件进行数据处理,FTIR解析时以峰形、峰位和峰强变化筛选定性或定量特征峰。根据数据分析结果表明,试样在1260和1210 cm^(-1)处的特征峰归属于VE分子结构中C—O醚键的伸缩振动和苯环上C—O键的伸缩振动,二者峰面积大小与VE含量有直接关系,可记作目标峰;在2020和1360 cm^(-1)处的特征峰归属于UHMWPE链上—CH 2—的弯曲振动峰和碳链末端亚甲基的伸缩振动,二者常被用作参比峰。对试样在1260、1210、2020和1360 cm^(-1)的特征峰进行峰面积积分,计算目标峰与参比峰的比值即I_(1210/2020)、I_(1260/2020)、I_(1210/1360)和I_(1260/1360)指数,将结果进行统计分析。分析测试结果的精密度、重复性用相对标准偏差(RSD)来判定。结果显示,用40~80 mg粉料压片制成的圆片试样效果最佳,重复性试验的RSD值小于5%;以I_(1210/1360)指数作定量分析评价参数准确性最佳,RSD值小于3%。该法为VE/UHMWPE粉体中实际VE的含量快速无损检测应用提供了参考。 展开更多
关键词 红外光谱法 超高分子量聚乙烯 维生素E 定量分析
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双等离子体改性超高分子量聚乙烯复合材料的弹道响应 被引量：1
15
作者 方春月 刘紫璇 +1 位作者 贾立霞 阎若思 《纺织学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期77-84,共8页
为揭示双等离子体改性对超高分子量聚乙烯(UHMWPE)复合材料冲击性能的影响,采用真空辅助树脂灌注成型技术(VARI)制成UHMWPE复合材料,借助原子力显微镜等手段对改性前后的纤维表面进行观测,探究复合材料在低速及高速冲击时的抗冲击性能... 为揭示双等离子体改性对超高分子量聚乙烯(UHMWPE)复合材料冲击性能的影响,采用真空辅助树脂灌注成型技术(VARI)制成UHMWPE复合材料,借助原子力显微镜等手段对改性前后的纤维表面进行观测,探究复合材料在低速及高速冲击时的抗冲击性能以及防弹机制。低速冲击载荷作为响应值构筑响应曲面模型,高速摄影机捕捉子弹侵彻改性前后复合材料的过程,分析板材的吸能情况并对侵彻后的试样进行表面观测。结果表明:未改性板材通过各层振荡式波动以形成严重分层来耗散能量;改性后的材料能有效地包覆住子弹,背弹面表层纤维呈现原纤化,断口处出现树脂大量富集,阻抗作用增强,吸能值较未改性材料提高45.59%。 展开更多
关键词 双等离子体改性 超高分子量聚乙烯 复合材料 抗冲击性能 防弹性能
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硅酮粉改性超高分子量聚乙烯及其熔体纺丝加工性能 被引量：4
16
作者 刘杰 高阳 +2 位作者 秦升学 张弘斌 周海萍 《工程塑料应用》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期28-32,共5页
针对超高分子量聚乙烯(PE-UHMW)熔体加工性能差的问题,应用硅酮粉,采用熔融共混方法对PE-UHMW进行改性,以提高其熔体加工时的流动性。通过扫描电子显微镜与能量色散谱(EDS)表征了硅酮粉在PE-UHMW中的分布,并采用熔体速率测试、旋转流变... 针对超高分子量聚乙烯(PE-UHMW)熔体加工性能差的问题,应用硅酮粉,采用熔融共混方法对PE-UHMW进行改性,以提高其熔体加工时的流动性。通过扫描电子显微镜与能量色散谱(EDS)表征了硅酮粉在PE-UHMW中的分布,并采用熔体速率测试、旋转流变测试,分析了硅酮粉含量对PE-UHMW熔体流动速率与流变性能的影响。对改性后的PE-UHMW采用熔体纺丝法制备了PE-UHMW单丝,并进行了拉伸强度测试。实验结果表明,随着硅酮粉的增加,其分散性逐渐变差,PE-UHMW熔体流动速率随硅酮粉含量先增加后降低,当硅酮粉质量分数达到4%,其熔体流动速率最高,复数黏度与储能模量最低,5%质量分数的硅酮粉在PE-UHMW基体中团聚较明显,改性后的PE-UHMW熔体流动性降低。熔体纺丝实验结果表明改性后的PE-UHMW可以通过普通单螺杆挤出机熔融挤出初生丝,经超倍热拉伸可以制备高强度单丝。当拉伸倍率为36时,质量分数3%的硅酮粉改性PE-UHMW单丝拉伸强度最高,可达1565MPa。因此综合考虑加工性能与单丝强度,采用质量分数3%的硅酮粉改性PE-UHMW较合适。 展开更多
关键词 超高分子量聚乙烯 硅酮粉 熔融共混 熔体纺丝 拉伸强度
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超高分子量聚乙烯纤维层合板在斜侵彻下的动态响应与失效行为研究 被引量：1
17
作者 周熠 郑冰倩 +2 位作者 王昕 强鹭升 张瑞 《北京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第11期1138-1147,共10页
为了研究弹丸斜入射下超高分子量聚乙烯(ultra-high molecular weight polyethylene,UHMWPE)纤维层合板的抗侵彻响应,分别在0°、10°与20°的入射角下开展了弹道冲击实验,利用高速摄影捕捉动态响应,并在冲击实验后观察破... 为了研究弹丸斜入射下超高分子量聚乙烯(ultra-high molecular weight polyethylene,UHMWPE)纤维层合板的抗侵彻响应,分别在0°、10°与20°的入射角下开展了弹道冲击实验,利用高速摄影捕捉动态响应,并在冲击实验后观察破坏形貌.构建了相应的三维有限元计算模型,通过对比实验结果验证了其可靠性,并基于该数值模型,进一步阐明不同入射角下的UHMWPE纤维层合板抗侵彻机理.结果表明:当层合板受到平头弹丸斜侵彻作用时,弹头局部接触所引发的应力集中使得层合板更容易发生强度失效,但由于层合板的等效厚度增加且弹丸偏转所造成的弹体与层合板接触面积增加,使得入射角的影响与弹丸入射速度有关.当入射速度较低时,层合板的抗侵彻性能随着入射角增大而略微减小;而当入射速度远大于弹道极限时,层合板的抗侵彻性能随着入射角增大而增大. 展开更多
关键词 斜侵彻 超高分子量聚乙烯纤维层合板 抗侵彻性能 入射角
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改性α-磷酸锆/超高分子量聚乙烯复合材料的制备及摩擦磨损性能
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作者 王红兵 周阳升 +4 位作者 郭煜晨 蓝建勇 叶小利 唐梓健 李小磊 《工程塑料应用》 CAS CSCD 北大核心 2024年第9期41-50,共10页
超高分子量聚乙烯(PE-UHMW)是一种力学性能优良的自润滑高分子材料,但其耐磨粒磨损较差,磨损率大。采用改性二维α-磷酸锆(α-ZrP)填充以期改善PE-UHMW复合材料的摩擦磨损性能。首先采用三羟甲基氨基甲烷对α-ZrP进行插层剥离,然后用乙... 超高分子量聚乙烯(PE-UHMW)是一种力学性能优良的自润滑高分子材料,但其耐磨粒磨损较差,磨损率大。采用改性二维α-磷酸锆(α-ZrP)填充以期改善PE-UHMW复合材料的摩擦磨损性能。首先采用三羟甲基氨基甲烷对α-ZrP进行插层剥离,然后用乙烯基三乙氧基硅烷对α-ZrP进行表面接枝修饰改性,以提高α-ZrP与PE-UHMW基体间的界面相互作用。对改性前后的α-ZrP进行了结构表征,结果表明α-ZrP表面接枝修饰成功并制备出改性α-ZrP(G-ZrP)。测试了不同G-ZrP含量的G-ZrP/PE-UHMW复合材料试样的摩擦磨损性能。结果表明,G-ZrP与PE-UHMW基体之间形成锚定黏结结构。当G-ZrP质量分数为2%时,G-ZrP/PE-UHMW复合材料试样的摩擦系数和磨损率分别为0.1720和3.594×10^(-6) mm^(3)/(N·m),分别比纯PE-UHMW试样降低约9.0%和47.1%;磨痕深度为2μm左右,磨痕最浅,相比纯PE-UHMW样品(磨痕深度8μm左右)减少了约75%。在复合材料的摩擦过程中,G-ZrP在摩擦表面积聚产生了良好的自润滑介层作用,不仅有助于降低摩擦副间的直接接触,还能通过层间滑动降低摩擦系数。同时,表面乙烯基三乙氧基硅烷分子链之间的氢键作用以及与PE-UHMW分子链之间的锚定黏结结构,有助于滑动摩擦过程中的载荷转换,又能降低复合材料摩擦表面的变形和撕裂,减少了复合材料的磨损量,有效地改善PE-UHMW的摩擦磨损性能。 展开更多
关键词 超高分子量聚乙烯 磷酸锆 摩擦系数 磨损率 复合材料
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初生态低缠结超高分子量聚乙烯催化剂研究进展 被引量：3
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作者 刘睿喆 王迎 +3 位作者 雷际平 刘萃莲 周俊领 郭正阳 《石油化工》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期121-129,共9页
超高分子量聚乙烯(UHMWPE)具有高耐磨性、高强度和刚度、轻质、耐腐蚀、低摩擦系数、生物相容性等特点,作为一种优异的工程塑料广泛应用于高端新材料等各领域,而调控高分子链的缠结程度对于更好地应用UHMWPE至关重要。从均相催化和非均... 超高分子量聚乙烯(UHMWPE)具有高耐磨性、高强度和刚度、轻质、耐腐蚀、低摩擦系数、生物相容性等特点,作为一种优异的工程塑料广泛应用于高端新材料等各领域,而调控高分子链的缠结程度对于更好地应用UHMWPE至关重要。从均相催化和非均相催化两方面综述了制备初生态低缠结UHMWPE的催化剂技术的研究进展,其中,单中心催化体系和修饰型Ziegler-Natta催化剂在制备初生态低缠结UHMWPE的工业应用中前景广阔。 展开更多
关键词 超高分子量聚乙烯 低缠结态 单活性中心催化剂 非茂金属催化剂
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超高分子量聚乙烯纤维的耐高温性能 被引量：5
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作者 薛淑云 叶伟 +2 位作者 王征 夏平原 管永银 《现代纺织技术》 北大核心 2024年第3期53-60,共8页
针对超高分子量聚乙烯(UHMWPE)纤维熔点低、易蠕变的缺点,以复合材料热压加工环境为测试条件,通过分析不同热压温度和热压时间下的力学稳定性能,研究UHMWPE纤维的耐高温性能。采用差示扫描量热仪、热重分析仪、扫描电子显微镜、X射线衍... 针对超高分子量聚乙烯(UHMWPE)纤维熔点低、易蠕变的缺点,以复合材料热压加工环境为测试条件,通过分析不同热压温度和热压时间下的力学稳定性能,研究UHMWPE纤维的耐高温性能。采用差示扫描量热仪、热重分析仪、扫描电子显微镜、X射线衍射仪、红外吸收光谱分析仪和力学性能测试仪等仪器设备,表征并分析了UHMWPE纤维的力学性能、热稳定性能和微观结构。结果表明:热压温度及时间对UHMWPE纤维性能有着重要的影响。在150℃及以下热压处理时,纤维力学性能随着热压时间的增加而变化不大;在160℃及以上热压处理时,长时间的热处理导致纤维力学性能下降明显,在160℃处理40 s时丝束断裂强力为153 N,强力损失为46.50%;当热压温度大于纤维熔点时,纤维强力出现急速下降,在170℃热压处理10 s时强力下降到了121 N,强力损失达到了57.80%。研究结果可为UHMWPE纤维复合材料的加工及应用提供参考。 展开更多
关键词 超高分子量聚乙烯纤维 热稳定性能 断裂强力 断裂伸长 高性能纤维
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