温垚珂
,
徐诚
,
董雪花
玻璃钢/复合材料
超高分子量聚乙烯(UHMWPE)无纬布是制作软质防弹衣的主要材料.首先通过实验研究了UHMWPE无纬布在准静态载荷下的拉伸、面内剪切和冲压式剪切特性.实验表明,UHMWPE无纬布在准静态拉伸过程中发生突然的脆性断裂,拉伸强度约为641 MPa;面内剪切实验中试件的力-位移曲线呈现明显的非线性,材料在受力方向发生了塑性强化,试件的主要失效形式为基体的剪切破坏,失效后纤维夹角从90°减小到74°;设计制造了一套用于测量UHMWPE无纬布沿厚度方向剪切强度的夹具,实验得到该型无纬布的剪切强度约为168MPa.随后采用壳单元建立对应的有限元模型,对拉伸实验和冲压式剪切实验过程进行数值模拟.拉伸数值结果在最大拉力、拉伸强度和失效应变等指标上与实验结果较一致,并给出了拉伸过程中试件中的应力分布情况;冲压式剪切数值结果给出了剪切失效部位每层单元的应力变化情况.
关键词:
UHMWPE
,
拉伸
,
面内剪切
,
冲压式剪切
,
有限元
何春霞
,
史丽萍
材料科学与工艺
doi:10.3969/j.issn.1005-0299.2005.04.015
比较了碳黑、微珠粉填充UHMWPE复合材料摩擦学行为,用MM-200型摩擦磨损试验机考察了载荷及对摩偶件粒度对碳黑、微珠粉填充UHMWPE复合材料摩擦磨损性能的影响,利用扫描电子显微镜观察磨损表面形貌并分析了磨损机理.结果表明:碳黑可以提高UHMWPE抗磨损的性能,其耐磨性比纯UHMWPE好;而微珠粉填充UHMWPE的耐磨性比纯UHMWPE差,两种材料填充的UHMWPE磨损量随着载荷的增大而加大;对摩偶件的粒度对两种材料填充UHMWPE复合材料的摩擦磨损性能影响较大,偶件表面粒度增大,它们磨损量显著增大.两种材料填充UHMWPE复合材料的摩擦系数相近,且较纯UHMWPE的摩擦系数大,特别是载荷增大和对摩偶件粒度增大时,UHMWPE复合材料的摩擦系数急剧增大.
关键词:
填料
,
UHMWPE
,
复合材料
,
碳黑
,
微珠粉
吴刚
,
张文光
,
王成焘
功能材料
模拟天然软骨的"多孔渗透"和"梯度功能" 特征,利用T-L法制备出多孔UHMWPE试样和梯度多孔UHMWPE/普通UHMWPE试样.观察了试样表面和断面的形貌,并对试样的相关性能进行测试.多孔UHMWPE仿生软骨材料具有与天然软骨材料类似的孔隙性质,孔径多分布在50～100μm左右,多孔UHMWPE的机械性能均不同程度低于普通UHMWPE,且多孔结构能提高试样与水和牛血清之间的可润滑性能.梯度UHMWPE仿生软骨材料的多孔层和实心层之间具有明显的梯度分界,但在界面连接处具有良好的融合性和结合强度.
关键词:
UHMWPE
,
多孔结构
,
梯度材料
,
人工关节软骨
李伟
,
李晶
,
叶勇
兵器材料科学与工程
doi:10.3969/j.issn.1004-244X.2012.04.025
为研究UHMWPE纤维层合板的抗弹性能,将力学本构模型简化为面内“各向同性”模型和层间“节点力”模型,利用Abaqus6.9实现全部分析过程,并根据分析结果讨论UHMWPE纤维层合板的失效模式.研究表明:简化后的模型能够较好地模拟UHMWPE纤维层合板的抗弹过程；在立方体破片高速侵彻时,靶板表现出明显的3阶段破坏,弹体发生镦粗和侵蚀现象,剩余速度和靶板变形的凸包高度跟试验值较为一致.
关键词:
爆炸力学
,
防弹性能
,
数值分析
,
层合板
,
UHMWPE
陈昕
,
朱锡
,
张立军
兵器材料科学与工程
doi:10.3969/j.issn.1004-244X.2011.01.017
对采用不同工艺制作的超高分子量聚乙烯(UHMWPE)复合材料以及玻璃钢复合材料的介电参数进行测试.结果显示,UHMWPE模压层合板具有很低的介电常数和损耗角正切.利用介电参数测试得到的数据对UHMWPE层合板透波性能进行计算和分析,并制作一块33 mm厚的层合板试样进行透波性测试.结果表明,UHMWPE层合板具有优异的透波性能.鉴于UHMWPE复合材料在防弹和透波方面所具有的优异性能,对其在防弹天线罩上的应用进行探讨.
关键词:
UHMWPE
,
介电参数
,
透波
,
防弹
,
天线罩
李艳梅
,
刘廷华
高分子材料科学与工程
通过引入强制润滑成型原理,研制了UHMWPE强制润滑挤出成型装置,采用同向旋转双螺杆挤出机实施了对UHMWPE板材的连续挤出成型实验研究,对螺杆组合方式进行了优化对比,确定了合理的螺杆组合构型,并对挤出实验中出现的异常现象进行了剖析.研究工作表明,采用对机头流道的强制润滑、合理的螺杆组合、正确的工艺条件和机头流动压力的调整,可以成功实现对UHMWPE体系的连续高效挤出成型.
关键词:
UHMWPE
,
强制润滑
,
双螺杆
,
挤出成型
郭鹏
,
董利民
,
王晨
,
昝青峰
,
王立强
,
田杰谟
材料工程
doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2010.z2.093
采用热压成型工艺,制备用于中子屏蔽的碳化硼/超高分子量聚乙烯(UHMWPE)复合材料,研究了热压温度、硅烷偶联剂添加量、碳化硼含量对材料的冲击强度、弯曲强度等性能的影响,通过FTIR,SEM及能谱分析偶联剂添加效果.同时研究了碳化硼含量对材料中子屏蔽效率的影响.结果表明,当成型温度小于200℃时,温度的提高对材料力学性能有提高作用；KH570硅烷偶联剂对碳化硼有较好的偶联作用,适当添加KH570增强了碳化硼与UHMWPE之间的结合力,当添加量超过3％(质量分数,下同)后,偶联剂在碳化硼表面形成多余吸附层,减弱了基体与颗粒之间的结合力,降低了冲击强度；碳化硼含量提高,颗粒的团聚增加,大颗粒在基体中形成缺陷,导致材料脆性增加,降低了材料冲击强度；中子衰减系数随碳化硼含量增加而提高,随样品厚度的增加而减小；样品厚度较薄时,材料主要吸收热中子,当样品厚度增加时,快中子在材料内部发生多次碰撞,能量降低后也被吸收掉.
关键词:
碳化硼
,
UHMWPE
,
中子屏蔽
,
偶联剂
王松
,
廖振华
,
刘宇宏
,
刘伟强
功能材料
钛合金和超高分子量聚乙烯(UHMWPE)在人工椎间盘关节材料配对中一般是软体材料,其表面改性对提高假体耐磨性能及长期稳定性有重要意义.主要介绍了采用热处理、微弧氧化、表面渗元素、表面镀DLC膜、激光表面改性、离子注入技术提高钛合金表面硬度和耐磨性的研究进展,以及采用表面镀DLC膜等提高UHMWPE表面硬度和耐磨性的研究现状,展望了人工椎间盘假体耐磨性研究的发展趋势.
关键词:
人工椎间盘
,
钛合金
,
UHMWPE
,
表面改性
,
耐磨性
