| 摘要 | 第5-7页 |
| Abstract | 第7-8页 |
| 1 绪论 | 第15-34页 |
| 1.1 研究背景 | 第15页 |
| 1.2 防弹材料研究概况 | 第15-17页 |
| 1.2.1 防弹材料分类、机理与性能评价标准 | 第15-16页 |
| 1.2.2 防弹材料的研究现状 | 第16-17页 |
| 1.3 防刺材料研究概况 | 第17-20页 |
| 1.3.1 防刺材料分类、机理与性能评价标准 | 第17-19页 |
| 1.3.2 防刺材料的研究现状 | 第19-20页 |
| 1.4 防护装甲材料增强机理的研究进展 | 第20-23页 |
| 1.4.1 场效应流体增强 | 第20-22页 |
| 1.4.2 浸润涂层或掺杂增强 | 第22页 |
| 1.4.3 纳米多孔材料浸润增强 | 第22-23页 |
| 1.5 胶体悬浮液与剪切增稠流体简论 | 第23-32页 |
| 1.5.1 胶体悬浮液中粒子间相互作用理论 | 第23-28页 |
| 1.5.2 剪切增稠流体机理研究进展 | 第28-32页 |
| 1.5.3 动态流体主要研究方法与技术 | 第32页 |
| 1.6 论文研究意义与内容 | 第32-34页 |
| 2 实验条件与方法 | 第34-41页 |
| 2.1 实验总流程图 | 第34页 |
| 2.2 实验材料 | 第34-36页 |
| 2.2.1 纤维布的选择 | 第34-35页 |
| 2.2.2 试剂与设备 | 第35-36页 |
| 2.3 试验内容 | 第36-37页 |
| 2.3.1 纳米SiO_2粉末的选择与制备 | 第36页 |
| 2.3.2 剪切增稠流体(STF)的制备 | 第36页 |
| 2.3.3 STF-Kevlar试样的制备 | 第36-37页 |
| 2.4 材料表征 | 第37页 |
| 2.4.1 微观形貌与分散性分析 | 第37页 |
| 2.4.2 X-射线衍射(XRD)分析 | 第37页 |
| 2.4.3 X光电子能谱(XPS)分析 | 第37页 |
| 2.4.4 红外光谱(FTIR)分析 | 第37页 |
| 2.4.5 紫外光谱分析 | 第37页 |
| 2.4.6 热重-差热分析 | 第37页 |
| 2.5 流变性能测试 | 第37-38页 |
| 2.5.1 稳态剪切流变性能测试 | 第38页 |
| 2.5.2 动态剪切流变性能测试 | 第38页 |
| 2.6 动态力学性能测试 | 第38-41页 |
| 2.6.1 防刺、减振性能装置与测试 | 第38页 |
| 2.6.2 剪切增稠流体的分离式霍普金斯杆(SHPB)测试 | 第38-41页 |
| 3 柔性复合材料动态力学表征装置的设计与实现 | 第41-50页 |
| 3.1 设计目标和理念 | 第41-42页 |
| 3.2 不同测试装置组成 | 第42-44页 |
| 3.2.1 Ⅰ型、Ⅱ型落锤式冲击试验装置 | 第42-43页 |
| 3.2.2 夹层梁结构的减振吸能试验装置 | 第43-44页 |
| 3.3 主体结构与关键零部件设计 | 第44-46页 |
| 3.3.1 主体结构 | 第44页 |
| 3.3.2 手动开关 | 第44页 |
| 3.3.3 拨出夹具 | 第44-45页 |
| 3.3.4 冲击用刀具和刺钉 | 第45-46页 |
| 3.4 传感器的选型 | 第46页 |
| 3.5 数据采集硬件的选择 | 第46-47页 |
| 3.6 数据的采集与处理 | 第47-48页 |
| 3.7 小结 | 第48-50页 |
| 4 高浓度单分散SiO_2悬浮液的制备及其浸渍复合材料的防刺性能 | 第50-69页 |
| 4.1 实验 | 第50-52页 |
| 4.1.1 单分散SiO_2粒子及其高浓度悬浮液的制备与改性 | 第50-51页 |
| 4.1.2 STF-Kevlar复合材料的制备 | 第51页 |
| 4.1.3 防刺性能的测试 | 第51-52页 |
| 4.2 未改性高浓度SiO_2粒子悬浮液的流变性能及STFs-Kevlar的防刺性能 | 第52-56页 |
| 4.2.1 SiO_2粒径的影响因素 | 第52页 |
| 4.2.2 粒度与微观形貌 | 第52-53页 |
| 4.2.3 物相与表面组成 | 第53-54页 |
| 4.2.4 SiO_2/PEG分散体系的流变性能 | 第54-55页 |
| 4.2.5 防刺性能测试 | 第55-56页 |
| 4.3 改性后高浓度SiO_2粒子悬浮液的流变性能及STFs-Kevlar的防刺性能 | 第56-66页 |
| 4.3.1 改性前后的红外光谱分析 | 第56-57页 |
| 4.3.2 接枝前后的红外光谱分析 | 第57-58页 |
| 4.3.3 热重-差热分析(TG-DSC) | 第58-60页 |
| 4.3.4 接枝改性前后的流变性能分析 | 第60-62页 |
| 4.3.5 小振幅旋涡振荡模式下的圆柱流流型 | 第62-63页 |
| 4.3.6 改性对STF-Kevlar防刺性能的影响 | 第63-66页 |
| 4.4 小结 | 第66-69页 |
| 5 高浓度SiO_2悬浮液流变性能的研究及稀释剂的选择 | 第69-83页 |
| 5.1 氧化硅的表面结构与SiO_2/PEG中的粒子间作用 | 第69-70页 |
| 5.2 实验 | 第70-71页 |
| 5.2.1 不同SiO_2/PEG悬浮液体系的制备 | 第70-71页 |
| 5.2.2 引入不同体积浓度乙醇的三相悬浮液的制备 | 第71页 |
| 5.2.3 引入不同体积浓度去离子水的三相悬浮液的制备 | 第71页 |
| 5.3 羟基对高浓度SiO_2分散体系流变性能的影响 | 第71-75页 |
| 5.3.1 S3/PEG分散体系的流变性能和红外光谱 | 第72-73页 |
| 5.3.2 不同SiO_2粒子的XPS分析和流变性能 | 第73-74页 |
| 5.3.3 受羟基影响的剪切增稠机理分析 | 第74-75页 |
| 5.4 稀释剂对SiO_2/PEG中粒子表面吸附特性的影响 | 第75-81页 |
| 5.4.1 无水乙醇对SiO_2/PEG体系中粒子表面吸附特性影响 | 第75-78页 |
| 5.4.2 去离子水对SiO_2/PEG体系中粒子表面吸附特性影响 | 第78-81页 |
| 5.5 小结 | 第81-83页 |
| 6 沉淀法制备高浓度SiO_2悬浮液浸渍Kevlar织物的防刺性能 | 第83-90页 |
| 6.1 实验 | 第83页 |
| 6.1.1 SiO_2/PEG(STF)分散体系的制备 | 第83页 |
| 6.1.2 STF-Kevlar复合材料的制备 | 第83页 |
| 6.1.3 防刺性能的检测 | 第83页 |
| 6.2 浸渍复合材料的微观形貌 | 第83-84页 |
| 6.3 相同粒径时浓度对防刺性能的影响 | 第84-86页 |
| 6.4 不同浓度时粒径对防刺性能的影响 | 第86-87页 |
| 6.5 防刺性能增强的机理分析 | 第87-88页 |
| 6.6 小结 | 第88-90页 |
| 7 高固含量多相悬浮液的制备及其浸渍复合材料的防刺性能 | 第90-97页 |
| 7.1 实验 | 第90-91页 |
| 7.1.1 两相与多相悬浮液的制备 | 第90-91页 |
| 7.1.2 浸渍试样的制备 | 第91页 |
| 7.1.3 防刺实验 | 第91页 |
| 7.2 SiO_2/PEG体系浸渍STF-Kevlar复合材料的防刺性能 | 第91-92页 |
| 7.2.1 STF配比对Kevlar防刺性能的影响 | 第91-92页 |
| 7.2.2 层数对Kevlar和STF-Kevlar防刺性能的影响 | 第92页 |
| 7.3 多相体系浸渍防刺性能 | 第92-96页 |
| 7.3.1 粒度测试 | 第93-94页 |
| 7.3.2 防针刺吸能特性 | 第94-95页 |
| 7.3.3 防刀刺吸能特性 | 第95-96页 |
| 7.4 小结 | 第96-97页 |
| 8 剪切增稠流体夹层梁结构减振及其抗冲击吸能特性 | 第97-106页 |
| 8.1 引言 | 第97-98页 |
| 8.1.1 减振吸能材料的研究现状 | 第97页 |
| 8.1.2 分离式Hopkinson压杆(SHPB)技术的研究现状 | 第97-98页 |
| 8.2 实验 | 第98-99页 |
| 8.2.1 减振吸能测试中剪切增稠流体的制备 | 第98-99页 |
| 8.2.2 抗冲击吸能测试中剪切增稠流体的制备 | 第99页 |
| 8.3 结果与分析 | 第99-104页 |
| 8.3.1 剪切增稠流体夹层梁结构减振吸能特性分析 | 第99-101页 |
| 8.3.2 剪切增稠流体的霍普金斯杆分析 | 第101-102页 |
| 8.3.3 改性前后剪切增稠流体的低速冲击试验初探 | 第102-104页 |
| 8.4 小结 | 第104-106页 |
| 9 结论 | 第106-109页 |
| 9.1 主要结论 | 第106-107页 |
| 9.2 主要创新点 | 第107页 |
| 9.3 研究展望 | 第107-109页 |
| 致谢 | 第109-110页 |
| 参考文献 | 第110-122页 |
| 附录 | 第122-123页 |
