对STF的研究目前有：剪切增稠流体机理、流变性能、实际运用研究。而对于前两个方面的研究较多，对于实际应用方面的研究才刚起步。美国的Wagner博士等人利用剪切增稠流体处理Kevlar织物，在保证防弹性能的前提下，大大提高了材料的灵活性[6]。

1.2.2  剪切增稠机理研究

剪切增稠的现象具体表现是：剪切增稠流体在通常情况下呈粘稠的液体状,当外界有强烈的冲击力冲击时, 它就会在临界剪切速率或应变下变为类固态的物质抵御冲击, 当外力消失后,它又会回复到原来的流体状态。

目前对于剪切增稠这一现象的机理有两种说法：一种是由Hoffman[7]提出的粒子从“有序”到“无序”的转变机理，另一种是Brady等通过动态模拟，提出的“粒子簇”生成机理[8]，即由于流体的作用力使体系中粒子聚集形成“粒子簇”，使得体系粘度增大，发生剪切增稠[9]。

首先我们假定由分散剂和分散介质组成的流体具备良好的分散性，如图1-1a所示，在平衡状态下分散相粒子无规则的分散在介质中。随后当有外力对流体进行冲击等作用时（如图1-1b所示），分散相粒子会一起向一个方向运动，粒子会逐渐排列整齐，最终出现类似片层状的结构，粘度下降，发生了剪切变稀现象；当剪切速率逐渐增大时（如图1-1c所示），粒子与分散溶质间及粒子与粒子间发生了一些物理化学作用，粒子分布排列混乱，使液体粘度变大，发生了剪切增稠现象。

对于“粒子簇”生成的机理，Brady在他的动态模拟实验中发现由于流体作用力促使微观自组装“粒子簇”的生成而引起的，这种亚稳态“粒子簇”被薄薄的介质隔离，但严重的阻碍了流体的流动，使得体系的粘度增大[10]。随着研究的深入，越来越多的研究表明剪切增稠的真正原因是由于微观自组装的“粒子簇”生成而导致的。

1.3  影响剪切增稠流体流变性能的因素

剪切增稠流体性能的研究主要针对于分散相、分散粒子大小、分散介质的选用等对流变特性和流变性能的影响。研究剪切增稠流体的微观结构方法主要有流变光学实验、中子散射裂、应力突变流变测量法等[9]。文献综述

影响剪切增稠液体流变性能的参数主要有：分散相粒子，分散介质，流体浓度，温度等。

1.3.1  分散相粒子的影响

对剪切增稠流体的流变性能有着较大的影响因素之一是分散相粒子。其中包括粒子种类、粒子形状、粒径大小以及粒子分散性等。现阶段应用于制备防护材料STF中所用分散相粒子主要有二氧化硅、碳酸钙、、氧化钛等。用于人体防护材料的剪切增稠流体溶剂要无毒、性质稳定、不易发生变质、粘度不能过大或过小、具备一定的悬浮能力；分散相应选性质稳定、无毒、球化率高、纳米级（悬浮稳定，不易沉淀）、粒径分布均一集中以及价格相对便宜的惰性材料[11]。

其中，分散相粒子形状最好选择为球形，因为球形粒子的悬浮体流动性好，增稠后软化速度快，保证下一次冲击时流体已恢复原状，准备好下一次增稠。如恢复速度慢，受连续冲击时，流体与发射物硬碰硬接触，分散吸收能量的性能下降，防护设施有可能发生较小范围内的累积破坏，造成防护失效；而且球形粒子容易渗透到Kevlar的纤维中，增大纤维间的摩擦力。而对于非球形粒子的悬浮体，其剪切增稠临界点过低，增稠程度差，不是制液体防护设施的理想材料。

综上，理想的分散相粒子应该有一个理想的粒径，在体积分数达到一定程度时，分散性足够好，增稠临界点足够高。在应用于实际防护材料时，能确保人体正常活动时不发生增稠现象，而一旦受到外界的冲击时立即发生增稠现象。