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电晕处理对超高分子量聚乙烯纤维表面性能的影响 被引量：22
1
作者 戚东涛 陶继志 王秀云 《材料科学与工艺》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第5期535-537,542,共4页
对超高分子量聚乙烯(UHMWPE)纤维表面进行了电晕处理,用XPS,FT-IR和SEM研究了处理前后纤维表面化学结构及物理结构的变化,通过单丝拔出试验和短梁剪切试验评价了UHMWPE纤维与树脂基体的微宏观界面粘接性能.结果表明:经电晕处理后,UHMWP... 对超高分子量聚乙烯(UHMWPE)纤维表面进行了电晕处理,用XPS,FT-IR和SEM研究了处理前后纤维表面化学结构及物理结构的变化,通过单丝拔出试验和短梁剪切试验评价了UHMWPE纤维与树脂基体的微宏观界面粘接性能.结果表明:经电晕处理后,UHMWPE纤维表面含氧量增多,含氧基团数量与种类增加,表面浸润性得到改善,纤维与基体的界面粘结强度(τs)提高幅度可达535%,短梁剪切强度NτOL提高了40%以上. 展开更多
关键词 超高分子量聚乙烯(uhmwpe)纤维 界面粘接强度 电晕处理
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超高分子量聚乙烯纤维/水性聚氨酯复合材料层压板抗软钢芯弹侵彻性能及其损伤机制 被引量：14
2
作者 何业茂 焦亚男 +4 位作者 周庆 陈利 张典堂 谢军波 杨志 《复合材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第5期1455-1467,共13页
选用碳纳米粒子(CNPs)原位改性和未改性的超高分子量聚乙烯(UHMWPE)纤维作为增强纤维,水性聚氨酯(WPU)作为树脂基体,采用缠绕-复合-热压工艺制备单向(UD)正交结构的UHMWPE纤维/WPU复合材料层压板。基于X射线计算机断层扫描(CT)技术,研究... 选用碳纳米粒子(CNPs)原位改性和未改性的超高分子量聚乙烯(UHMWPE)纤维作为增强纤维,水性聚氨酯(WPU)作为树脂基体,采用缠绕-复合-热压工艺制备单向(UD)正交结构的UHMWPE纤维/WPU复合材料层压板。基于X射线计算机断层扫描(CT)技术,研究UHMWPE纤维/WPU复合材料层压板在7.62 mm×39 mm软钢芯弹以弹速为(720±10) m/s侵彻下的弹道响应。结果表明,UHMWPE纤维的CNPs原位改性提高了CNPs-UHMWPE纤维/WPU复合材料层压板抗单发侵彻性能,但会降低其抗多发打击的能力。对于未被穿透的层压板,其被侵彻过程可分为三个阶段,依次为剪切冲塞、断裂破坏和剩余子层的塑性变形,且每个阶段的厚度比依次为11.51%、44.40%和44.09%;层压板的分层响应主要发生在第二阶段,并集中在弹着点附近;每发弹丸侵彻导致层压板的破坏区域包含在以弹着点为圆心、直径约为70 mm的圆内。 展开更多
关键词 超高分子量聚乙烯(uhmwpe)纤维 软钢芯弹 CT分析 损伤机制 分层机制
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超高分子量聚乙烯纤维增强防弹复合材料研究进展 被引量：14
3
作者 肖文莹 郭万涛 李想 《材料开发与应用》 CAS 2019年第2期131-138,共8页
介绍了超高分子量聚乙烯(UHMWPE)纤维的特点、种类及编织结构,分析了UHMWPE纤维复合材料的防弹机理,总结了UHMWPE纤维的编织结构、树脂基体性能、界面性能等因素对防弹性能的影响,归纳了UHMWPE纤维防弹复合材料的优缺点,并对UHMWPE纤维... 介绍了超高分子量聚乙烯(UHMWPE)纤维的特点、种类及编织结构,分析了UHMWPE纤维复合材料的防弹机理,总结了UHMWPE纤维的编织结构、树脂基体性能、界面性能等因素对防弹性能的影响,归纳了UHMWPE纤维防弹复合材料的优缺点,并对UHMWPE纤维复合材料的发展进行了展望。 展开更多
关键词 超高分子量聚乙烯(uhmwpe)纤维 防弹复合材料 编织结构 树脂基体 界面
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超高分子量聚乙烯(UHMWPE)纤维表面处理对UHMWPE/环氧树脂复合材料界面性能的影响机制 被引量：13
4
作者 贾彩霞 王乾 +1 位作者 任荣 任志磊 《复合材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第3期573-580,共8页
从工程化应用角度研究了常压空气等离子体改性对超高分子量聚乙烯(UHMWPE)纤维/环氧树脂复合材料界面性能的调节机制,主要分析了不同处理时间对UHMWPE纤维表面状态变化的影响,及其对UHMWPE/环氧树脂复合材料界面黏结性能的影响规律。采... 从工程化应用角度研究了常压空气等离子体改性对超高分子量聚乙烯(UHMWPE)纤维/环氧树脂复合材料界面性能的调节机制,主要分析了不同处理时间对UHMWPE纤维表面状态变化的影响,及其对UHMWPE/环氧树脂复合材料界面黏结性能的影响规律。采用SEM及纤维吸水测试研究了等离子体处理对UHMWPE纤维表面物理形貌及纤维表面浸润性能的影响,分别以拉伸和弯曲的方式,通过纤维表面脱黏力及层合板层间剪切强度对UHMWPE/环氧树脂复合材料的界面黏结性能进行表征。结果表明,仅经过4 s的空气等离子体处理之后,UHMWPE纤维表面脱黏力的提高幅度为84.0%,UHMWPE/环氧树脂复合材料层合板的层间剪切强度由未处理的7.01 MPa提高至15.81 MPa,增幅高达125.5%。研究发现,通过常压空气等离子体处理改变了UHMWPE纤维的表面状态,可以显著高效地调节UHMWPE/环氧树脂复合材料的界面性能,为扩大该材料的后续工程化应用提供了理论基础。 展开更多
关键词 超高分子量聚乙烯(uhmwpe)纤维 环氧树脂 等离子体改性 复合材料 界面黏结
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硅烷交联改性对UHMWPE纤维蠕变性能的影响 被引量：9
5
作者 张秀雨 于俊荣 +4 位作者 彭宏 王彦 陈蕾 诸静 胡祖明 《东华大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2015年第1期1-5,27,共6页
将热引发剂和硅烷交联剂引入萃取阶段的超高分子量聚乙烯(UHMWPE)纤维中,使其在纤维的热拉伸过程中引发接枝并在纤维内形成交联结构,以改善UHMWPE纤维的抗蠕变性能.研究了UHMWPE纤维对改性剂的吸附情况,测定了改性前后纤维的表面官能团... 将热引发剂和硅烷交联剂引入萃取阶段的超高分子量聚乙烯(UHMWPE)纤维中,使其在纤维的热拉伸过程中引发接枝并在纤维内形成交联结构,以改善UHMWPE纤维的抗蠕变性能.研究了UHMWPE纤维对改性剂的吸附情况,测定了改性前后纤维的表面官能团分布、结晶性能、力学性能以及不同温度及应力水平下的蠕变行为.研究结果表明:改性剂被有效吸附在UHMWPE纤维内及其表面,拉伸后改性纤维内形成了交联结构;改性纤维的结晶度变大,对纤维的力学性能有轻微影响,改性后纤维的抗蠕变性能均得到较大程度的改善. 展开更多
关键词 超高分子量聚乙烯(uhmwpe)纤维 硅烷 交联改性 蠕变
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高性能有机纤维增强复合材料的界面粘结性能研究 被引量：8
6
作者 王耀先 程树军 《玻璃钢／复合材料》 CAS CSCD 北大核心 2012年第S1期25-29,共5页
为了改善超高分子量聚乙烯(UHMWPE)纤维和芳纶等高性能有机纤维增强树脂基复合材料的界面粘结性能,从树脂基体入手,依据相似相容原理和纤维的结构特点,开发出两种新型热固性树脂——PCH树脂和AFR树脂,分别用作UHM-WPE纤维复合材料和芳... 为了改善超高分子量聚乙烯(UHMWPE)纤维和芳纶等高性能有机纤维增强树脂基复合材料的界面粘结性能,从树脂基体入手,依据相似相容原理和纤维的结构特点,开发出两种新型热固性树脂——PCH树脂和AFR树脂,分别用作UHM-WPE纤维复合材料和芳纶复合材料的基体,以未经表面处理的纤维作增强材料,采用热压成型法制备了UHMWPE纤维/PCH、芳纶/AFR复合材料,并通过测定溶度参数、接触角、界面剪切强度、层间剪切强度(ILSS)、横向拉伸强度和观察断面形貌等方法研究了复合材料的界面粘结性能。结果表明,UHMWPE纤维和PCH树脂浇铸体的溶度参数相近,PCH树脂溶液在UHM-WPE纤维表面的接触角为15.6°,说明对其具有良好的浸润性;UHMWPE/PCH复合材料的ILSS和单丝拔出强度分别为42.6MPa和21.8MPa,均远大于UHMWPE/环氧树脂(EP)复合材料的相应强度,扫描电镜分析也表明UHMWPE纤维增强PCH树脂基复合材料具有优异的界面粘结性能。AFR树脂溶液与芳纶纤维的接触角为42.8°,而EP与芳纶的接触角为68°,说明AFR树脂对芳纶的润湿性优于EP;芳纶/AFR复合材料的ILSS、横向拉伸强度和纵向拉伸强度分别为74.6MPa、25.3MPa和2256MPa,比芳纶/EP复合材料的相应强度分别提高了28.7%、32.5%和13.4%,其复合材料破坏面的形貌也说明芳纶与AFR树脂之间的界面粘结性能较好。 展开更多
关键词 超高分子量聚乙烯(uhmwpe)纤维 芳纶纤维 复合材料 界面粘结性
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多巴胺仿生修饰及聚乙烯亚胺二次功能化表面改性超高分子量聚乙烯纤维 被引量：7
7
作者 冯霞 胡俊成 阿拉东 《天津工业大学学报》 CAS 北大核心 2016年第6期14-19,共6页
为提高超高分子量聚乙烯(UHMWPE)纤维与环氧树脂之间的界面剪切强度,采用多巴胺仿生修饰及聚乙烯亚胺(PEI)二次功能化对UHMWPE纤维进行表面改性,并通过FTIR、XPS、SEM和单丝拔出实验等方法分析改性前后UHMWPE纤维的表面特征及UHMWPE/环... 为提高超高分子量聚乙烯(UHMWPE)纤维与环氧树脂之间的界面剪切强度,采用多巴胺仿生修饰及聚乙烯亚胺(PEI)二次功能化对UHMWPE纤维进行表面改性,并通过FTIR、XPS、SEM和单丝拔出实验等方法分析改性前后UHMWPE纤维的表面特征及UHMWPE/环氧树脂复合材料的界面剪切破坏情况.结果表明:经过多巴胺涂覆和PEI二次功能化后的纤维表面产生羟基和氨基等活性官能团;改性后的纤维表面粗糙度增加;改性前后纤维力学性能基本不变;改性后的UHMWPE纤维与环氧树脂之间的界面剪切强度有所增加,当PEI质量浓度为5 mg/m L时,PEI二次功能化后的UHMWPE纤维与环氧树脂之间的界面剪切强度为1.185 MPa,与未改性UHMWPE纤维复合材料相比,提高了65.27%. 展开更多
关键词 超高分子量聚乙烯(uhmwpe)纤维 多巴胺 聚乙烯亚胺(PEI) 二次功能化 表面改性 界面剪切强度
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UHMWPE防弹复合材料正交试验设计与分析 被引量：1
8
作者 赵玉芬 田歌 +2 位作者 王艺臻 宋磊磊 齐长见 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2023年第8期104-110,共7页
铺层结构和成型工艺是影响超高分子量聚乙烯(ultra-high molecular weight Polyethylene,UHMWPE)纤维复合材料弹道防护性能的重要因素。为评估各因素对UHMWPE纤维复合材料防弹性能的影响程度,基于正交试验设计建立了铺层角度以及包括温... 铺层结构和成型工艺是影响超高分子量聚乙烯(ultra-high molecular weight Polyethylene,UHMWPE)纤维复合材料弹道防护性能的重要因素。为评估各因素对UHMWPE纤维复合材料防弹性能的影响程度,基于正交试验设计建立了铺层角度以及包括温度、压强、时间三个热压成型工艺条件下的4因素3水平正交表并进行了9组弹道极限试验。通过对试验结果进行极差和方差分析表明,各试验因素对弹道防护影响程度由大到小依次为铺层角度、成型时间、成型压强和成型温度。此外,研究发现:[(0°/90°)_(2)]_(2n)和[(-45°/45°)_(2)]_(2n)铺层复合材料弹道冲击吸能体现为多破坏模式协同耗能,而[(0°/90°)_(2)/(-45°/45°)_(2)]n准各向铺层复合材料的弹道冲击吸能体现为单一破坏模式耗能;综合考虑防弹性能和成本确定的最优组合为成型温度120℃、压强25 MPa、时间20 min,铺层角度[(0°/90°)_(2)]_(2n)。 展开更多
关键词 超高分子量聚乙烯(uhmwpe)纤维 防弹复合材料 正交试验 铺层角度 热压成型工艺 弹道极限速度
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超高分子量聚乙烯纤维增强对木材破坏形貌及承载性能影响
9
作者 沈文东 李坚 《功能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第18期18018-18021,18026,共5页
选用PUR木材层压胶,设计"刨光锯材-超高分子量聚乙烯(UHMWPE)纤维-单板"3层结构木质复合材,探索研究了UHMWPE纤维增强对木材抗弯性能、剪切性能以及单板厚度对其增强效果影响,并利用红外光谱(FT-IR)对脱粘纤维进行表征,进而对... 选用PUR木材层压胶,设计"刨光锯材-超高分子量聚乙烯(UHMWPE)纤维-单板"3层结构木质复合材,探索研究了UHMWPE纤维增强对木材抗弯性能、剪切性能以及单板厚度对其增强效果影响,并利用红外光谱(FT-IR)对脱粘纤维进行表征,进而对UHMWPE纤维增强机理进行了分析。结果表明,PUR木材层压胶可用于UHMWPE纤维/木材的复合,UHMWPE纤维增强明显改变了木材破坏过程和破坏形貌,提高了木材的承载性能,同时UHMWPE纤维增强效果与单板厚度密切相关。UHMWPE纤维的加入降低了胶合界面的剪切性能。 展开更多
关键词 超高分子量聚乙烯(uhmwpe)纤维 木材 破坏形貌 承载性能 剪切性能
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高强有机合成纤维的结构形成 被引量：4
10
作者 尤秀兰 胡盼盼 刘兆峰 《纺织学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第5期146-152,共7页
对典型刚性结构的对位芳酰胺纤维和柔性结构的超高分子量聚乙烯纤维的结构特征及其形成过程进行分析,特别是纺丝及热处理工艺对纤维结构变化的影响,认为若使有机合成纤维高强化,应使纤维在结构上满足以下2个特征:高取向度和结晶度;聚合... 对典型刚性结构的对位芳酰胺纤维和柔性结构的超高分子量聚乙烯纤维的结构特征及其形成过程进行分析,特别是纺丝及热处理工艺对纤维结构变化的影响,认为若使有机合成纤维高强化,应使纤维在结构上满足以下2个特征:高取向度和结晶度;聚合物分子链能够充分伸展形成伸直链结晶。同时,介绍了PPTA纤维和UHMWPE纤维的进展情况。提出能够形成高取向、高结晶度且分子链充分伸直结构的聚合物,可以通过控制纺丝和热处理工艺制造出高强纤维。 展开更多
关键词 高强纤维 聚对苯二甲酰对苯二胺纤维(PPTA纤维) 超高分子量聚乙烯纤维(uhmwpe纤维) 结构形成
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