發(fā)布時間：2021-08-17 21:03

　　以SiO₂為分散相、乙二醇為分散劑制備剪切增稠液來浸漬芳綸纖維Kevlar 49平紋織物,開展了對坯布與浸漬布的霍普金森桿（SHPB）低速沖擊實驗。使用多頻投影條紋反相補償法對織物背面膠泥沖擊坑進行三維形貌光學測量,結(jié)果顯示膠泥沖擊坑形貌近似為"菱形",且剪切增稠液浸漬布的膠泥沖擊坑的變形跨度比明顯小于坯布。通過建立膠泥沖擊坑體積與織物變形能之間的標定關(guān)系,提出了能量吸收率指標來評價柔性織物的抗沖擊性能。實驗顯示能量吸收率隨沖擊氣壓增加而升高,且浸漬布的能量吸收率明顯高于坯布,這是剪切增稠液增大紗線摩擦和限制紗線滑移所導致的。 

【文章來源】：實驗力學. 2020,35(03)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：13 頁

【部分圖文】：

Kevlar 49平紋織物的幾何結(jié)構(gòu)示意圖

采用行星式球磨機(Nanjing Chishun QM-3SP2)將SiO2與乙二醇溶液進行物理混合,配置剪切增稠液,所使用SiO2的平均粒徑為1μm。使用流變儀(Physica MCR301)測量剪切增稠液流變性能曲線,如圖2所示。由圖可見,STF的粘度在初始時為一個定值,隨著剪切率的增加,粘度輕微下降;隨著剪切率進一步增加超過“閥值”,STF的粘度突然增加變得極其粘稠,不再具有流體的特性,成為近似固體一樣的狀態(tài),這一過程被稱為剪切增稠現(xiàn)象。對比三種質(zhì)量分數(shù)的STF,發(fā)現(xiàn)70%質(zhì)量分數(shù)的增稠粘度值最高,故本文選用質(zhì)量分數(shù)為70%的STF來制備浸漬布試件。將STF稀釋浸泡平紋機織物制備成浸漬布試件,使用電子秤對指定長度的浸漬紗線及指定面積的浸漬織物的質(zhì)量進行測量,換算成浸漬布紗線線密度與織物面密度的材料參數(shù),其他材料參數(shù)也列在表1中。

將織物浸漬在無水乙醇稀釋的STF中,并超聲振蕩5分鐘以增加SiO2顆粒的分散性,然后,取出織物并懸掛在干燥箱(DZF-6050)中。未經(jīng)STF浸漬的織物稱為“坯布”,經(jīng)STF浸漬的織物稱為“浸漬布”。使用掃描電子顯微鏡(QuantaTM)觀察坯布和浸漬布的表面形貌,如圖3所示。由圖可見,坯布紗線與纖維表面光滑潔凈,僅附著少量灰塵,這與Kevlar織物所處環(huán)境、密封程度有關(guān)。而浸漬布紗線與纖維表面粗糙,緊附著一層STF;同時,由于在浸漬過程中應用水浴法對織物進行了超聲震蕩,纖維間填充了STF的緣故,織物紗線變得更加松散,紗線寬度增加,紗線間隙有一定減小。1.3 SHPB沖擊測試


本文編號：3348492