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高固含量纳米SiO2悬浮液的流变性能及其浸渍Kevlar纤维织物防刺性能的研究

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高固含量纳米SiO2悬浮液的流变性能及其浸渍Kevlar纤维织物防刺性能的研究
论文目录
 
摘要第1-7页
Abstract第7-15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

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