随着时代的发展和国内外安全局势的不断发展变化,防护材料的应用范围变的越来越广泛,如交通工具,防弹衣,防爆头盔等领域。防护材料的发展经历了从硬质材料向软质材料转变的过程。防护材料在具备高强度,优异防护性能的同时,要兼备良好的柔韧性,令使用者能够穿着舒适,运动方便。87805
用于防护材料的高性能纤维除了要求具备高强度、高模量和低弹性等性质外,还应具备一些特定性能,如高熔点、低导电性、防水、耐腐蚀、防辐射等,使之能够完成不同条件下的防护。目前,用于制备防护材料的高性能纤维主要有芳纶纤维(aramid)、超高分子量聚乙烯纤维和尼龙纤维等。它们的主要性能如下图所示论文网
Kim[16]等人以双酚F型环氧树脂熔融浸渍Kevlar纤维并对其进行动态穿刺测试。结果表明:环氧树脂充分进入到纤维之间;熔融浸渍环氧树脂的Kevlar纤维,与未浸渍的纤维相比,防刀能力显著提升,而防锥能力没有明显提升。
Lee[17]等人研制了一种新型聚氨酯纳米材料。当受到高速的小型物体撞击时,这种新型材料的受力局部将转变为液体,在阻止小型物体继续前进的同时,将它们的撞击入口堵住,从而完成自我修复。研究人员通过观察其横断面结构,测量子弹射入深度,便能按照这一深度确定防弹材料的厚度。
Decker[18]等人制备了以kevlar(600g/cm3)、nylon(525、840、1050 g/cm3)为织物的柔性防护材料,并对其进行了动态穿刺实验。结果表明:Nylon由于其延伸率较高,受到穿刺时纱线能够伸展而不抽出,同时抗拉强度低,与Kevlar相比更易断裂破坏;在材料相同的情况下,面密度增大,纱线流动性受到限制,使冲击能量分散到较大的区域,因此抗穿刺性能上升。