防护装备是人体生命安全和精密仪器稳定工作的重要保障,随着社会发展,传统的材料体系已经无法有效应对日益复杂的极端环境,发展新型智能防护材料成为提高人们生存能力和仪器工作寿命的有效手段。在众多防护材料中,海绵材料因其轻质量、高回弹的特性被广泛应用于冲击防护领域,然而,在极端环境中发生的机械冲击往往伴随着热损伤,传统海绵材料难以抵御耦合伤害且无法向外界即时传输信息,严重威胁了人员与仪器安全。因此,如何基于复杂环境对材料进行定向优化,实现极端环境中的全方位防护是一项重要课题。
鉴于此,中国科学技术大学龚兴龙教授课题组在《Composites Part B-Engineering》期刊上发表了题为“An integrative warning-protection shear thickened composite sponge towards sensing performance and impact resistance with excellent flame retardant”的论文。该论文将二氧化硅颗粒及阻燃添加剂分散在亲水性离子液体([EOHMIM]BF4)中制备出阻燃型剪切增稠液(P-STF)。采用超声辅助浸渍的方法,将STF复合到海绵材料上,研制出具有阻燃抗冲击传感性能的预警-防护一体化剪切增稠复合海绵(P-STF/Sponge)。
P-STF/Sponge复合材料的设计与制备
图2. P-STF/Sponge复合材料的流变性能及机械性能。
P-STF/Sponge复合材料的防护性能
图3.P-STF/Sponge复合材料的防护性能。
P-STF/Sponge复合材料的传感性能
图4.P-STF/Sponge复合材料的传感性能。
P-STF/Sponge复合材料的阻燃性能
图5. P-STF/Sponge复合材料的阻燃性能。
P-STF/Sponge复合材料的预警性能
图6.P-STF/Sponge复合材料的预警性能。
原文链接: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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