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环境因素叠加对国产芳纶头盔防弹性能的影响
1
作者 李强 张小伟 +6 位作者 王成 谭长生 包婷婷 李峰 朱露 梁志 张国君 《工程塑料应用》 北大核心 2025年第1期133-139,共7页
通过对比不同环境条件下国产杂环芳纶头盔弹痕高度和防破片性能V50的变化规律,深入研究了温度和环境条件对国产杂环芳纶头盔防弹性能的影响。研究结果表明,常温条件下,杂环芳纶材料头盔的弹痕高度值为(12.34±2.65)mm,V50值为(736.7... 通过对比不同环境条件下国产杂环芳纶头盔弹痕高度和防破片性能V50的变化规律,深入研究了温度和环境条件对国产杂环芳纶头盔防弹性能的影响。研究结果表明,常温条件下,杂环芳纶材料头盔的弹痕高度值为(12.34±2.65)mm,V50值为(736.73±9.6)m/s。相较于常温条件,叠加温度条件后弹痕高度的平均值增至13.75mm,防破片性能V50均值降为703.8m/s,防弹性能下降,这和芳纶在高温下链段断裂、重排及热氧化与低温脆性有关。当引入环境影响因素后,头盔弹痕高度均值增加至17.1 mm,防破片性能V50均值降为699 m/s,说明其防弹性能严重衰减,这与环境条件导致的芳纶材料老化相关。在所有测试条件下,杂环芳纶材料头盔最后弹痕高度的最大位置均出现在头盔的前部。 展开更多
关键词 国产芳纶 头盔 温度 环境因素 防弹性能
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电脉冲处理对TC21钛合金显微组织及硬度的影响
2
作者 朱露 谭长生 +4 位作者 范浩南 陈鑫 李强 景建元 梁志 《兵器材料科学与工程》 北大核心 2025年第3期127-132,共6页
将电脉冲处理技术应用于高强韧TC21钛合金,通过金相显微镜、显微维氏硬度仪等系统研究了电脉冲处理温度和时间对TC21合金显微组织及性能的影响规律。结果表明:当电脉冲加热3 min时,随加热温度从920℃升至1000℃,α相含量和尺寸均降低,... 将电脉冲处理技术应用于高强韧TC21钛合金,通过金相显微镜、显微维氏硬度仪等系统研究了电脉冲处理温度和时间对TC21合金显微组织及性能的影响规律。结果表明:当电脉冲加热3 min时,随加热温度从920℃升至1000℃,α相含量和尺寸均降低,β晶粒尺寸增大;1000℃时,随加热时间从1 min增至6 min,α相含量和尺寸均降低,β晶粒尺寸增大。硬度随着α相含量和尺寸的增加而降低,而随β基体含量增加而增大。相对原始组织,经电脉冲处理后,合金硬度从357HV升至470HV,提升32%,这归因于弥散分布的片层α相的强化效应。最后,建立了电脉冲处理温度和时间、显微组织特征及硬度之间的定量关系,研究结果为钛合金显微组织和力学性能调控提供了新手段。 展开更多
关键词 TC21钛合金 头盔齿条 电脉冲处理 显微组织 硬度
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飞行保护头盔用复合材料结构吸收碰撞能量性能研究 被引量：2
3
作者 李强 范浩南 +4 位作者 谭长生 李峰 秦文娜 朱露 张国君 《化工新型材料》 CAS CSCD 北大核心 2024年第11期239-244,共6页
针对碳纤维头盔和超高分子量聚乙烯(PE)头盔,采用坠落式冲击试验台和基于冲击加速度及头部损伤指数(HIC)评价方法,系统研究了材料种类、缓冲垫密度和服役环境温度对头盔吸收碰撞能量的影响。结果表明:随着缓冲垫密度的增加,两种头盔在低... 针对碳纤维头盔和超高分子量聚乙烯(PE)头盔,采用坠落式冲击试验台和基于冲击加速度及头部损伤指数(HIC)评价方法,系统研究了材料种类、缓冲垫密度和服役环境温度对头盔吸收碰撞能量的影响。结果表明:随着缓冲垫密度的增加,两种头盔在低温(-20℃)条件下的冲击加速度幅值均表现出增加趋势,在常温(20℃)及高温(50℃)下,碳纤维和PE头盔壳体的冲击加速度幅值均表现出明显的降低趋势。升高温度有利于降低头盔的加速度幅值,对于80g/L和90g/L的缓冲垫,两种头盔的冲击加速度幅值随温度升高都表现出降低趋势。缓冲垫密度和温度显著影响头部损伤指数,随着温度从-20℃升高至50℃,PE头盔的头部损伤指数均表现出增加趋势,然而,碳纤维头盔在50℃表现出与常温和低温相反的趋势,即随着缓冲垫密度增加,其头部损伤指数逐渐降低,但PE头盔的头部损伤指数数值低于碳纤维头盔。两种材料在冲击载荷下的损伤形貌不同:PE头盔有明显的基体凹陷形变特征但均无裂纹形成,而碳纤维头盔均表现出明显的基体开裂及纤维断裂。碳纤维由于其高刚度,在冲击力大于破坏强度后容易产生裂纹,无法通过结构系统塑性形变吸收冲击能量,是导致其在不同缓冲垫密度和不同温度条件下,头部损伤指数以及加速度幅值均高于PE的主要原因。PE具有较高的缓冲作用和吸收冲击能量能力,因此,虽然均表现出较大基体凹陷,但均无裂纹形成,采用PE头盔,头部损伤指数和加速度幅值都低于同等条件下的碳纤维头盔。 展开更多
关键词 头盔 碳纤维 超高分子量聚乙烯 吸收碰撞能量性能
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飞行保护头盔用TC4护目镜支架的热处理研究 被引量：1
4
作者 李强 樊伊朵 +5 位作者 谭长生 景建元 朱露 梁志 杨都 张国君 《兵器材料科学与工程》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期154-158,共5页
为解决头盔用TC4合金护目镜支架强度低的问题,对其进行真空热处理,用金相显微镜、扫描电子显微镜等研究真空热处理工艺对护目镜支架显微组织及性能的影响。结果表明:在真空度为1×10^(-3)Pa下,1000℃保温20 min后淬火,合金发生相变... 为解决头盔用TC4合金护目镜支架强度低的问题,对其进行真空热处理,用金相显微镜、扫描电子显微镜等研究真空热处理工艺对护目镜支架显微组织及性能的影响。结果表明:在真空度为1×10^(-3)Pa下,1000℃保温20 min后淬火,合金发生相变,平均尺寸为2.6μm的等轴α相转变为宽度约为870 nm的细小片层α相,并弥散分布于β基体中,β晶粒平均尺寸约为260μm。相对原始组织,经真空热处理后,合金屈服强度和抗弯强度分别从1596、1942 MPa提高到1806、2170 MPa,分别提升13%、12%,这是因为纳米片层α相弥散分布的强化效应,显著提升了合金的强度等力学性能。 展开更多
关键词 TC4钛合金 护目镜支架 真空热处理 显微组织 强度
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PBDMS/PA11复合材料的冲击及压缩性能研究
5
作者 秦文娜 翟哲 +4 位作者 阮棉芳 于海洋 李强 许志华 李峰 《化工新型材料》 CAS CSCD 北大核心 2024年第12期116-119,123,共5页
利用聚硼硅氧烷(PBDMS)中的动态化学键—Si—O—B调控尼龙11(PA11)的冲击和抗压性能,通过熔融共混方式在PA11中添加PBDMS制备了PBDMS/PA11复合材料,研究了PBDMS含量对复合材料冲击性能、压缩性能及形貌结构的影响,并阐述了PBDMS影响PA1... 利用聚硼硅氧烷(PBDMS)中的动态化学键—Si—O—B调控尼龙11(PA11)的冲击和抗压性能,通过熔融共混方式在PA11中添加PBDMS制备了PBDMS/PA11复合材料,研究了PBDMS含量对复合材料冲击性能、压缩性能及形貌结构的影响,并阐述了PBDMS影响PA11性能的机理。结果表明:复合材料的悬臂梁缺口冲击强度随着PBDMS含量的增加而提高,PBDMS质量分数为12%时,悬臂梁缺口冲击强度达到最大值9.9kJ/m^(2),比纯PA11增加25%;复合材料的压缩永久变形率则随着PBDMS含量的增加而降低,PBDMS质量分数为15%时,压缩永久变形率最低为6%,比纯PA11降低50%。 展开更多
关键词 PA11 PBDMS 熔融共混 悬臂梁缺口冲击强度 压缩永久变形
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