Kevlar纤维叠层织物防弹机理和性能研究

选取多种形状的冲击体对Kevlar纤维叠层织物进行了弹道冲击实验.研究了Kevlar纤维受冲击时的表观破坏形态和微观损伤机理.结果表明:纤维的变形破坏随冲击物的形状和速度变化呈现出多形态、多阶段模式;纤维的微观变形形态为:除拉伸破坏外,断口处产生大量的侧向劈裂,并且呈现明显的塑性流动.同时研究了试样面密度、冲击速度等因素对材料防弹性能的影响规律.构建了材料防弹性能的一般方程.     

PVA覆膜对Kevlar纤维表面化学镀Cu层性能的影响

通过聚乙烯醇 (PVA) 覆膜处理的方法提高了Kevlar纤维表面金属镀层稳定性和完整性,从而提升了镀层的抗剥落能力.采用弯折剥离实验考察了镀层的抗剥落破坏情况、采用电阻仪和电子万能试验机测试了试样的导电性和力学性能,利用扫描电子显微镜(SEM)和X射线光电子能谱(XPS)研究了试样的表面形貌和表面化学价态. 结果表明:PVA覆膜能够有效提升金属镀层的抗剥落破坏能力;随着PVA水解浓度的增加,PVA覆膜Cu/Kevlar纤维的表面电阻增加而柔韧性降低;当PVA溶液的水解质量浓度为5 g/L时,PVA覆膜Cu/Kevlar纤维的柔韧性、导电性和抗剥落能力能够维持在最佳状态;在此浓度下,PVA覆膜Cu/Kevlar纤维的表面电阻为0.41 Ω/cm,单丝拉伸强度为2.396 GPa,Weibull分布拟合度为0.988 1.     

载荷对Kevlar/PTFE纤维混杂织物摩擦学性能的影响

采用电子小样织机机织Kevlar/PTFE纤维混杂织物,借助于MMU-5G端面摩擦磨损试验机,激光扫描共聚焦显微镜(CLSM),考察了Kevlar/PTFE纤维混杂织物在高速、干摩擦时不同载荷下的摩擦磨损性能。结果表明,在转速为300 r/min下,载荷越高,稳态摩擦系数值越低,随着载荷的不断增加,稳态摩擦系数下降趋势变缓;织物磨损深度随载荷增加而增加,但磨损率反而降低,织物的摩擦磨损与织物结构有关,磨损方式主要为磨粒磨损,以及PTFE在法向载荷挤压和摩擦剪切作用下发生塑性变形。     

牛奶蛋白纤维的性能及其应用

牛奶纤维是一种新型的含蛋白质的合成纤维,它集天然纤维和合成纤维的优点于一身,文章介绍了牛奶蛋白纤维的形态结构、组成与性能、纤维制取和产品的开发。     

非刻蚀无钯活化化学镀铜Kevlar纤维的制备工艺及性能

表面预处理是制备高性能Kevlar纤维的关键技术.应用一种新颖的非刻蚀无钯活化预处理工艺和以二甲氨基硼烷作为还原剂的化学镀铜体系制备了镀铜Kevlar纤维.采用X射线光电子能谱仪(X-ray photoelectron spectroscopy, XPS)、X射线衍射仪(X-raydiffraction, XRD)和高分辨扫描电子显微镜(scanning electron microscope, SEM)分析不同处理阶段Kevlar纤维的化学组成、晶态结构和表面形貌,并对镀铜Kevlar纤维的结合强度、电学性能、力学性能和热稳定性能进行测试.结果表明,通过此新工艺制备的铜层致密平整,且与基体结合力强,并具有较好的导电性、力学性能和热稳定性能.     

活性炭纤维纸的制备、结构及性能研究

采用湿法造纸工艺制备活性炭纤维纸(ACFP),探讨了分散剂、活性炭纤维与纸浆纤维配比对活性炭纤维纸的透气度、抗张强度、比表面积和微孔体积的影响。结果表明,分散剂可增加ACFP的抗张强度而对透气度影响较小,随活性炭纤维含量的增加,ACFP的透气度增加而抗张强度下降, ACFP具有与活性炭纤维类似的孔径大小和孔径分布, 二者的氮气吸附等温线均为I型等温线,吸附机理均为微孔填充,ACFP的形态结构为无序随机排列。     

甲壳胺纤维的结构与性能

研究了甲壳胺纤维的形态结构、超分子结构及力学性能、热性能、保水值.研究表明:甲壳胺纤维的形态结构、超分子结构与纺丝原液浓度、凝固浴组成、拉伸率有关.甲壳胺纤维的抗张强度可达1.5cN/dtex,热分解温度为288℃,保水值高达130%.     

生物纤维素及其与多糖共混纤维的结构与性能

以生物纤维素、海藻酸和壳聚糖为原料,离子液体为溶剂,采用湿法纺丝工艺,制备了生物纤维素纤维、生物纤维素/海藻酸共混纤维和生物纤维素/壳聚糖共混纤维,研究了纤维的SEM形貌、红外光谱、力学性能、吸湿性、染色性能和抗菌性能。结果表明:纤维粗细均匀,且纵向表面光滑,无裂纹,截面近似为圆形;三种纤维的断裂强度在3.0 cN/dtex左右,接近棉纤维,比粘胶纤维好很多;三种纤维的吸湿性能均比较优异,远优于棉纤维,其中生物纤维素/海藻酸共混纤维的吸湿性最佳,其次是生物纤维素/壳聚糖共混纤维;生物纤维素/壳聚糖复合纤维的抗菌效果明显且抗菌持久性好,经过15次洗涤之后,对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑菌率仍然大于90%,具有良好的抗菌效果。     

甲壳胺纤维的制备及结构性能

本文用溶液湿法纺丝制得甲壳胺湿纤维,分别在不同温度以及不同伸缩比下干燥定型。通过测定纤维的取向度、结晶度、吸水率、密度以及纤维的形态结构和力学性能,研究了纤维的定型条件及性能的关系,确定了纤维的最佳定型条件。     

极细羊毛纤维的结构与性能

对线密度为1.37和1.62dtex的澳大利亚极细羊毛纤维的表观形态、化学组分、表面摩擦性能、拉伸性能、吸湿性能进行测试,并与5.25dtex的中细羊毛纤维进行了对比分析.结果表明:极细羊毛纤维表面比较光滑,鳞片多呈环形水平状,鳞片度高、鳞片翘角小、径高比小;其红外光谱在指纹区的吸收峰强度与中细羊毛纤维相比具有显著的差异性;动、静摩擦因数较小,差微摩擦效应较大;纤维的断裂强度、断裂伸长率、断裂功均较小,而回潮率较大.     

n-HAP/PVA共混复合纤维的制备及其结构和性能

通过凝胶纺丝法制备具有生物相容性的纳米羟基磷灰石/聚乙烯醇(n-HAP/PVA)共混复合纤维.将硅烷偶联剂修饰后的n-HAP均匀分散在PVA溶液中,制得一系列不同n-HAP质量分数的n-HAP/PVA共混复合纤维.用哈克流变仪研究了n-HAP/PVA纺丝原液的流变性能,n-HAP/PVA纺丝原液呈现非牛顿流体的特性,其剪切黏度随n-HAP质量分数的增加而增加.在傅里叶变换红外光谱(FT-IR)中可以看出n-HAP与PVA之间存在明显的氢键相互作用力,通过扫描电子显微镜(SEM)观察到n-HAP均匀地分散在PVA基体中,加入适量的n-HAP对共混复合纤维的热学性能和断裂强度都有一定的提高.     

AN-g-Casein纤维的结构与性能的研究

利用扫描电镜(SEM)观察,发现AN-g-Casein纤维截面形成了皮芯型结构;芯层Casein组分相畴约20～60nm,拉断时,芯层易产生原纤化;皮层结构致密,断面平整;纤维表面形成细长条纹。AN-g-Casein纤维中二组分的结晶度基本不随酪素含量而变。AN-g-Casein纤维吸湿性、染色性优异,且能采用酸性染料、阳离子染料染色,AN-g-Casein纤维力学性能良好,是一种值得推广应用的新型改性仿真丝纤维。     

纳米相材料的结构性能及其应用

介绍了纳米相新材料和纳米技术的研究近况，以Ｃ６０（布基球）和碳纳米管为例，分析了物质的纳米和相晶粒结构的物理特性及其领域，指出了纳米相材料科学的兴起可引起新一轮计算机革命和工业革命。     

EKS纤维与腈纶纤维的结构及性能对比研究

EKS纤维是一种具有显著吸湿发热性能的亚丙烯酸盐系纤维。对比了EKS纤维和腈纶纤维的表面形态,测试与分析了两种纤维的力学性能、摩擦性能、比电阻、卷曲性能、吸放湿性能及吸湿发热性能。结果表明,相比于腈纶纤维,EKS纤维横截面为圆形,纵向结构粗糙,具有断裂强度、摩擦系数、比电阻和卷曲率小,线密度、断裂伸长率和回潮率大等特点。EKS纤维的吸、放湿速率随时间呈指数形式衰减,纤维的初始吸、放湿速率分别为0.39%min^-1、8.94%min^-1,达到吸、放湿平衡所用时间比腈纶纤维长。EKS纤维具有较好的吸湿发热性,吸湿发热最高升温值为8.2℃,比腈纶纤维高4.7℃。     

石墨纤维表面的微观结构及其对物理吸附性能的影响

采用多种分析测试手段对石墨纤维表面的微观结构进行表征,并分析其表面微观结构对物理吸附性能的影响。研究表明：石墨纤维呈圆柱形,表面较光滑,结构较均匀,缺陷较少,单丝直径约为14～20 μm,纯度约为97.69 at％;石墨纤维具有类石墨结构,石墨微晶的层间距、晶粒尺寸和石墨化度分别为0.3402 nm、14.5 nm、44.19 %,拉曼光谱R值为1.2;石墨纤维含有较丰富的微孔结构,总比表面积、微孔比表面积、总孔体积、微孔体积、平均孔径和微孔孔径分别为537.02 m2/g、535.02 m2/g、0.2430 cm3/g、0.2368 cm3/g、1.8100 nm、1.1702 nm,是一种有工业前景的吸附材料;石墨纤维的物理吸附性能与其表面处理、晶体结构、表面结构和孔隙结构等有关,主要由微孔决定,是可以被用作于储氢的碳材料。     

纳米材料、纳米结构及其应用

本文系统介绍了纳米科学与技术的形成与发展简史及基础知识;重点介绍了固体纳米微粒的制备与合成方法,纳米材料的机理、化学特性及纳米材料的应用;介绍了纳米科学技术的最新进展。     

氧化竹浆纤维的结构与性能研究

采用高碘酸纳对竹浆纤维进行选择性氧化,研究了氧化剂浓度对竹浆纤维的失重率和醛基含量的影响及对纤维断裂强度、断裂伸长率、初始模量等力学性能的影响.结果表明,增大氧化剂浓度可以提高高碘酸钠对竹浆纤维的氧化程度,使醛基含量增加;氧化后竹浆纤维的断裂强度、初始模量均呈下降趋势.     

水溶性维纶纤维的结构与性能研究

采用Nexus 870傅立叶红外光谱分析仪和DSC热分析仪分析水溶性维纶纤维的化学结构和热学性能.同时,采用单纤维强力仪测试水溶性维纶纤维的力学拉伸性能.得到水溶性维纶纤维及其在80℃的水中溶胀后试样玻璃化温度分别为43.6℃和-2.2℃;水溶性维纶纤维红外光谱图与标准聚乙烯醇红外光谱图在波数1 236cm-1和621cm-1处存在明显差别;单纤维拉伸速度一定时,试样夹持长度小,单纤维的断裂强度略大、断裂伸长率大、断裂功小.     

活性炭纤维的性能及应用

介绍了近年来引起广泛关注的新型高性能吸附材料一活性炭纤维的性能及其在气体净化、污水处理等领域的应用现状和发展前景．