SiO2氣凝膠混雜芳綸非織布抗沖擊波性能的研究.pdf

1、目前，爆炸事故頻發(fā)，爆炸產(chǎn)生的沖擊波對(duì)人員造成的損傷也越來越多，因此研究如何減輕沖擊波給人帶來的損傷具有現(xiàn)實(shí)意義。SiO2氣凝膠是一種納米多孔材料，機(jī)械波在材料中傳播的速度低，在受到?jīng)_擊波作用時(shí)能吸收大量的能量。論文采用SiO2氣凝膠混雜芳綸1313/1414非織造布，并復(fù)合PTFE多孔膜，制備了一種具有防護(hù)沖擊波的材料。
　　首先，論文采用溶膠的流變特性，將SiO2溶膠滲透到非織造布的空隙，然后，經(jīng)過溶膠轉(zhuǎn)變濕凝膠、醇水置換以及

2、疏水反應(yīng)和干燥，制備了SiO2氣凝膠混雜芳綸1313/1414非織造布，并與PTFE多孔膜復(fù)合。制備的方法及材料是創(chuàng)新的。
　　其次，論文對(duì)制備的試樣結(jié)構(gòu)進(jìn)行了測(cè)試，確定了SiO2氣凝膠以不同大小的顆粒狀填充在芳綸1313/1414非織造布的空隙中，使纖維間距變大，孔徑減小，試樣厚度增加，但體積密度基本不變。并對(duì)上述試樣進(jìn)行了隔熱和阻燃性能的測(cè)試:混雜SiO2氣凝膠后，試樣的隔熱效果和阻燃效果得到改善。由于隔熱性能與材料的厚度成正

3、比，SiO2氣凝膠混雜芳綸非織造能夠提高個(gè)體防護(hù)著裝的靈活性。復(fù)合PTFE膜后的試樣熱阻無(wú)顯著變化，而極限氧指數(shù)略有下降。
　　然后，論文重點(diǎn)研究了SiO2氣凝膠混雜芳綸1313/1414非織造布抗沖擊波性能。首先對(duì)制備的試樣進(jìn)行了靜態(tài)壓縮性能的測(cè)試，混雜了SiO2氣凝膠和復(fù)合PTFE膜，均能提高試樣的壓縮功和能量吸收能力;其次，首次采用一種模擬沖擊波的激波管實(shí)驗(yàn)裝置，測(cè)試了SiO2氣凝膠混雜芳綸1313/1414非織造布對(duì)沖擊波

4、的衰減特性，試樣厚度降低沖擊波的峰值超壓，證實(shí)了混雜SiO2氣凝膠和復(fù)合PTFE膜的試樣對(duì)沖擊波衰減作用顯著;第三，采用COMSOL Multiphysics軟件模擬計(jì)算了實(shí)驗(yàn)試樣對(duì)沖擊波的衰減作用，所計(jì)算的沖擊波峰值超壓與激波管測(cè)試結(jié)果是吻合，證明該方法的是可行的，為爆炸產(chǎn)生的較大沖擊波防護(hù)研究提供了基礎(chǔ)。
　　最后，論文對(duì)作為個(gè)體防護(hù)裝備材料用的SiO2氣凝膠混雜芳綸1313/1414非織造布的隔聲性能進(jìn)行了測(cè)試:混雜了SiO