芳纶陶瓷复合材料防弹性能的研究

本文通过对陶瓷种类及厚度、多枪弹击、无纬布层数、制备工艺的研究,确定上述参数对芳纶陶瓷复合材料防弹性能的影响。结果显示当8mm反应型碳化硅陶瓷与36层防弹背板材料通过聚烯烃胶粘剂粘结时,芳纶复合防弹材料的防弹性能最优,并且冷压固化工艺制备的防弹复合材料更优,可靠性更高。     

芳纶无纬布防弹性能影响因素探析

本文通过测定芳纶无纬布的物化性能,包括:展丝宽度、纤维拉伸强度、无纬布层间粘结力等,以及各个因素对无纬布防弹性能的影响,阐释这些性能与无纬布防弹性能的联系。实验结果表明:制备无纬布时其纤维的展开宽度为2.5cm±0.5cm为最佳;当纤维损伤程度在4%以上时,无纬布的防弹性能相对较差。当纤维损伤程度在4%以下时,无纬布的防弹性能相对较好;当胶含量控制在20%左右,层间力在30%左右时,靶片的防弹性能相比较最佳。     

三聚氰胺磷酸盐及季戊四醇阻燃环氧树脂研究

采用氧指数法（LOI）、垂直燃烧法（UL-94）、锥形量热计试验（CCT）、热重分析（TGA）及激光拉曼光谱（LRS）对三聚氰胺磷酸盐（MP）及季戊四醇（PER）阻燃环氧树脂的阻燃性、热稳定性及燃烧后的炭层结构进行了研究。结果表明，MP阻燃环氧树脂体系中，LOI值随MP的含量的增加而增加；在MP添加量达到30％后，LOI值为34．5，此时阻燃环氧树脂达UL-94V-0级。当MP阻燃环氧树脂体系中引入PER时，对环氧树脂的阻燃性略有改善。在总添加量一定时，LOI值随PER的含量增加先增加后减小。TG结果表明，MP和PER降低了环氧树脂阻燃材料的初始分解温度，但在高温下（〉400℃）阻燃环氧树脂的热稳定性较好。     

防弹装甲中新型抗凹陷材料的研究

本论文为减小背衬胶泥的凹陷深度,减轻子弹冲击对人体造成的非贯穿性损伤,设计一种两侧均附有面密度为150 g/m~2的超高分子量聚乙烯纤维增强树脂基复合材料的EVA泡沫作为新型抗凹陷结构材料层。采用弹道测试系统进行打靶测试,研究新型抗凹陷结构材料层对防护性能的影响,并计算出靶片影响系数Φ。结果表明添加新型抗凹陷结构材料的靶片防护性能较好,新型抗凹陷结构材料的使用既能够防止子弹冲击时造成的吸波层的损坏,明显降低防弹材料受到子弹冲击后的凹陷深度,减小非贯穿性损伤,又能够进一步提高防弹材料的防弹能力。     

树脂基防弹防刺材料的研究

本文通过不同芳纶织物与改性环氧树脂复合实验,优选出适用防弹防刺材料的增强体,并最终制备出防弹防刺材料。实验表明材料满足GA141-2010《警用防弹衣》、GA68-2008《警用防刺服》3级标准要求,且轻质、柔软、舒适,具有良好的市场前景。     

GA293-2012《警用防弹头盔及面罩》标准解读

本文介绍了GA 293-2012《警用防弹头盔及面罩》标准的主要修订内容,重点解读了防弹头盔及面罩防弹性能的测试评价方法,并对防弹头盔的发展进行了展望。     

芳纶无纬布防弹性能研究

芳纶无纬布的防弹性能与胶粘剂的种类、纤维油剂与胶粘剂的相容性、胶粘剂固含量、无纬布面密度、芯片面密度等因素有关,其中胶粘剂必须与纤维表面的油剂具有相容性,无纬布软硬度必须适中,胶粘剂的固含量在20%-22%、无纬布面密度、芯片面密度必须适中,材料的安全裕度及凹陷才能满足相应的要求,且产品的性价比更高。     

制冷装置用浇铸铜-钢复合板性能研究

复合板材料在制冷装置用压力容器标准中还未采用,但是浇铸铜-钢复合板性能十份契合制冷装置对复合管板的使用要求。本文根据安全技术规范、标准要求和铜-钢复合板制作特点,确定了铜-钢复合板的试验及检测项目,并对以Q345R·作为基层的铜-钢复合板进行了相应的试验和检测。试验和检测结果表明,浇铸铜-钢复合板的性能完全符合安全技术规范及标准的要求。     

9mm子弹对由芳纶、聚乙烯或铝板保护的尸体头骨产生的动态影响实验研究

本文对防护头盔所使用的复合板设计了两个实验来确定其所产生的伤害程度。实验结论:可优化复合材料制成的防弹头盔来避免大范围瞬时变形,从而减少对头部造成的冲击和钝挫伤。     

芳纶UD布防弹性能的影响因素分析

本文对芳纶无纬布使用纤维、子弹、胶粘剂、单层布片结构、芯片结构及不同的捆绑方式等因素进行了分析,并对相应靶片进行了防弹测试,根据分析结果得出了结论:子弹的质量越大,速度越高,越容易穿透防弹材料;保存纤维时要做到防止紫外线辐射;在制备无纬布时,或者对表面进行防水处理,或者使用防水型的胶粘剂;使用粘结强度适中的胶粘剂,其固含量应控制在20%~25%;无纬布单层布片可采取0°/90°、0°/90°/45°/135°和0°/90°/0°/90°中的任何一种均可;可采用UD布压合板作为背衬材料。本研究可为相关行业人员进行防弹方面研究提供帮助。     

含二羟基DOPO衍生物阻燃改性环氧树脂的制备与热性能研究

DOPO(9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物)、多聚甲醛、二乙醇胺为原料合成了含二羟基的DOPO衍生物DHDOPO,并作为反应型阻燃剂引入到环氧树脂分子链结构中,制备出一组不同含磷量的阻燃环氧树脂复合材料。采用极限氧指数(LOI)法和垂直燃烧(UL-94)法测试材料的燃烧性能,结果表明,在含磷量为1.5%时,氧指数达到35.0%,并达到V-0级别。锥形量热计(Cone)数据显示阻燃改性后的环氧树脂具有更低的热释放速率峰值(PHRR)和总热释放量(THR),说明具有更高的火灾安全性。此外,还通过热重分析(TGA)实验研究了DHDOPO对环氧树脂热稳定性能的影响。通过扫描电镜对燃烧过后的炭渣形貌进行分析,推测了燃烧的过程和阻燃的机理。     

含碳纳米管的有机-无机杂化膨胀阻燃剂的合成及其应用

通过在磷酸季戊四醇三聚氰胺盐(PPMS)合成过程中加入碳纳米管(CNT)合成一种新型的有机-无机杂化膨胀阻燃剂(PPMSCNT),并结合傅里叶红外光谱(FTIR)和热重分析(TG)对其结构和性能进行分析。将所合成的PPMS和PPMS-CNT分别加入环氧树脂中,利用FTIR、TG、锥形量热仪和烟密度试验对其阻燃和抑烟性能进行测试。结果表明,相同添加量下的PPMS-CNT在环氧树脂中阻燃和抑烟效果明显优于PPMS。添加质量分数15%PPMS-CNT时,阻燃环氧树脂的峰值热释放速率、总释放热、峰值生烟速率和总生烟量相比于纯EP分别下降了68.2%、28.8%、66.7%和42.8%。热重分析表明,PPMS-CNT相比于PPMS能更有效地增强环氧树脂的热稳定性和成炭性能,进而表现出较好的阻燃和抑烟效果。炭层分析表明,CNT的加入能促进PPMS在膨胀过程中形成更多的P—O—C交联结构,以有效增强炭层的致密性。研究表明,含碳纳米管的有机-无机杂化膨胀阻燃剂的加入能显著提高环氧树脂的阻燃和抑烟性能。     

土壤固化剂在尾矿干堆适用性试验研究

为了探究不同类型土壤固化剂在尾矿干堆应用的可行性,选取了有机类（A:环氧树脂E51+环氧树脂固化剂W93与B:环氧树脂E51+环氧树脂固化剂T31）、无机类（C:水玻璃+氯化钙与D:水玻璃+五水硫酸铜+硫酸铝钾）与生物酶类（E:FRT与F:DS）固化剂开展室内试验,对固结后的硬度指标进行测试,并对固化剂的抗高温性能、抗风性能与抗水性能进行试验研究。结果表明:喷洒固化剂的砂模表层会形成一定硬度的壳体;所有固化剂的抗高温效果良好;喷洒了C、D固化剂的砂模在风吹后的质量损失率较其余固化剂的大;B、F的抗水性能在所有固化剂中的效果最好。     

钢制环氧套筒修复环焊缝缺陷管道影响因素研究*

为研究钢制环氧套筒不同结构参数对X80管道环焊缝缺陷修复补强效果的影响,基于ANSYS有限元软件建立钢制环氧套筒修复含环焊缝缺陷X80管道的有限元模型,在内压与弯矩荷载联合作用下进行有限元模拟,并验证该模型的有效性及准确性。研究结果表明:随着钢制环氧套筒厚度（H）和长度（L）的增加,修复补强效果逐渐加强;当厚度（H）和长度（L）达到一定值后,修复补强效果不再改变;随着环氧树脂厚度（δ）的增加,修复补强效果逐渐变差;采用环氧树脂厚度为15 mm且钢制环氧套筒厚度和长度分别为27,1 800 mm时,对直径为1 016 mm且壁厚为15.3 mm的含环焊缝缺陷X80管道的修复效果达到最优。     

离子交换树脂/活性炭复合电极制备及选择性吸附性能研究

采用阴离子交换树脂和活性炭制备复合电极,探讨了影响复合电极性能的因素并测定了其实际脱盐和选择性吸附性能。结果表明,当选用矿物质活性炭,活性炭与树脂质量比为1∶3,粘结剂PVDF质量分数为10%,制备的复合电极平均电容量为92.0 F/g,对KCl溶液的脱盐率比纯活性炭电极提高了32.1%,对V(Ⅳ)、Al(Ⅲ)两种离子分离因数为29.57,分离效果显著,有较好的电化学性能和选择性吸附性能。     

碳钠米管纤维在新型防弹衣中的性能优势

现代高科技武器的发展以及日益复杂的作战环境对防弹衣的防弹性能和穿着舒适性提出了更高要求。新材料仍将成为下一代新型防弹衣的开发方向。本文介绍的碳钠米管纤维早在20世纪90年代就已经被发现。由于其制造成本贵比黄金而一直未被广泛使用。近年来随着工艺技术的改进及生产规模的扩大,碳纳米管的生产成本大幅降低,其开发潜能和应用前景逐渐受到材料科学界和高新技术产业部门的关注。本文在分析现代常用防弹衣防弹机理的基础上着重论述碳钠米管作为超级纤维的独特性能在防弹领域中的应用优势。     

防弹陶瓷插板的应用性能研究

本文通过介绍防弹陶瓷插板的组成、使用性能、检测标准,结合陶瓷插板防弹机理,深入浅出的论述了防弹陶瓷插板在个体防护领域的应用。     

Case study on prevention of fire hazards in coating epoxy-based FRP work with illumination

In this study, we investigated and analyzed the causes of fire hazards on the basis of actual accidents that occurred during epoxy resin fiberglass-coating operations. Results of this study showed that during this process, two major factors could cause a fire. One factor was related to the heat produced during the mixing of the epoxy resin and a polyamide curing agent. From the results of thermal analysis, it was found that the T_onset of the epoxy resin and the polyamide curing agent was 52.8 °C by DSC and T_d10 was 58.9 °C by DT/TGA, causing an exothermic hazard. Further, the results of a pseudo-adiabatic analysis performed in a Dewar vessel showed that the temperature increased from 23.5 °C to 177 °C.The other factor that could increase fire hazard was the illumination source used during the coating operation. Depending on the type of illumination source used, the temperature could increase above 350 °C. The decomposition temperature (T_d10) of PVC was 276.3 °C. The experiments involving epoxy resin fiberglass coating using an illumination source showed serious burn marks, and the polyvinyl chloride (PVC) electrical cable emitted small flames. Therefore, it can be concluded that fire was caused by the combination of two factors—the exothermic reaction between epoxy resin and the polyamide curing agent and the effect of prolonged illumination, both of which caused an increase in temperature leading to auto-ignition of the PVC electric cable.     

Strength reliability analysis of aluminium–carbon fiber/epoxy composite laminates

Strength reliability of composite laminated structures relates to a series of parameters such as the design sizes, material parameters and load level. By introducing the Monte Carlo simulation and response surface method respectively, a static strength-based reliability model is proposed to predict the reliability of aluminium–carbon fiber/epoxy composite laminates for composite vessels. The burst pressure of composite vessels for different layer structures is predicted using finite element analysis. In the reliability analysis, two design parameters for composite vessels: the radius of polar axis and the winding thickness of each composite layer at the cylinder are assumed to obey the uniform distribution and Gaussian distribution respectively, and the burst pressure of composite vessels is taken as the random output response. Effects of the number of sampling and the limit strength on the strength reliability of composite vessels are explored. Besides, the numerical results obtained using two methods and two distributions for two random input parameters are compared in terms of the calculation efficiency and accuracy. Numerical results also indicate the proposed probability method exhibits preferable advantage over the conventional design method merely using empirical safety coefficient.     

复掺轻骨料纤维喷射混凝土力学及导热性能试验研究*

为有效隔绝高地温公路隧道、深部高温巷道施工过程中的围岩散热,利用正交试验方法,以不同复合陶粒、陶砂掺量、聚丙烯纤维为影响因素,设计出1种隔热效应的轻骨料纤维喷射混凝土（Lightweight Aggregate Fiber Shotcrete,LAFS）,进行含水率、抗压、劈裂抗拉及导热性能试验,并借助X射线衍射、扫描电镜对LAFS进行机理分析。结果表明:3种因素对LAFS力学及导热性能的影响程度均为陶粒掺量>陶砂掺量>聚丙烯纤维掺量,本试验条件下,复合双掺陶粒、陶砂分别取代石子、砂子的最佳体积率为12%,6%,聚丙烯纤维的最佳掺量范围为0.2%~0.3%。建立的LAFS各性能预测模型可为工程应用LAFS确定其配比时提供试验依据。