防護裝備是人體生命安全和精密儀器穩(wěn)定工作的重要保障,隨著社會發(fā)展,傳統(tǒng)的材料體系已經無法有效應對日益復雜的極端環(huán)境,發(fā)展新型智能防護材料成為提高人們生存能力和儀器工作壽命的有效手段。在眾多防護材料中,海綿材料因其輕質量、高回彈的特性被廣泛應用于沖擊防護領域,然而,在極端環(huán)境中發(fā)生的機械沖擊往往伴隨著熱損傷,傳統(tǒng)海綿材料難以抵御耦合傷害且無法向外界即時傳輸信息,嚴重威脅了人員與儀器安全。因此,如何基于復雜環(huán)境對材料進行定向優(yōu)化,實現極端環(huán)境中的全方位防護是一項重要課題。
鑒于此,中國科學技術大學龔興龍教授課題組在《Composites Part B-Engineering》期刊上發(fā)表了題為“An integrative warning-protection shear thickened composite sponge towards sensing performance and impact resistance with excellent flame retardant”的論文。該論文將二氧化硅顆粒及阻燃添加劑分散在親水性離子液體([EOHMIM]BF4)中制備出阻燃型剪切增稠液(P-STF)。采用超聲輔助浸漬的方法,將STF復合到海綿材料上,研制出具有阻燃抗沖擊傳感性能的預警-防護一體化剪切增稠復合海綿(P-STF/Sponge)。
P-STF/Sponge復合材料的設計與制備
圖2. P-STF/Sponge復合材料的流變性能及機械性能。
P-STF/Sponge復合材料的防護性能
圖3.P-STF/Sponge復合材料的防護性能。
P-STF/Sponge復合材料的傳感性能
圖4.P-STF/Sponge復合材料的傳感性能。
P-STF/Sponge復合材料的阻燃性能
圖5. P-STF/Sponge復合材料的阻燃性能。
P-STF/Sponge復合材料的預警性能
圖6.P-STF/Sponge復合材料的預警性能。
原文鏈接:Yucheng Pan, Min Sang, Junshuo Zhang, Zimu Li, Shuai Liu, Zhentao Zhang, Qian Ma and Xinglong Gong. An integrative warning-protection shear thickened composite sponge towards sensing performance and impact resistance with excellent flame retardant. Compos. Pt. B-Eng. 279 (2024): 111466.
https://doi.org/10.1016/j.compositesb.2024.111466
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