三维增强体结构对STF-UHMWPE柔性复合材料防刺性能的影响

王依灿; 张霞云; 田红伟; 贾立霞; 阎若思

doi:10.19886/j.cnki.dhdz.2025.0269

东华大学学报（自然科学版） ›› 2026, Vol. 52 ›› Issue (02) : 62 -69. DOI: 10.19886/j.cnki.dhdz.2025.0269

三维增强体结构对STF-UHMWPE柔性复合材料防刺性能的影响

王依灿, 张霞云, 田红伟, 贾立霞, 阎若思

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摘要

基于三维角联锁织物的结构稳定性和纤维间的贯穿连接性，通过剪切增稠液(STF)浸渍处理超高分子量聚乙烯(UHMWPE)角联锁织物，系统揭示结经纱贯穿深度与STF协同作用对复合材料防刺性能的影响机制。结果表明，STF与UHMWPE基体的耦合效应和接结经纱贯穿深度的增加，可显著提升纱线间的摩擦因数和界面相互作用力。当贯穿深度为5层时，柔性复合材料的纱线最大抽拔载荷是同参数纯织物的9.1倍。在400 mm/min的穿刺速度下，贯穿深度为5层的柔性复合材料同样表现出优异的防刺性能，其最大峰值载荷是贯穿深度为2层的复合材料的1.45倍。贯穿深度与STF剪切增稠效应的协同作用，促使纱线间形成稳定的三维互锁结构，从而抑制层间滑移。提出三维增强体结构和STF液体耦合双模式，协同提升柔性复合材料的防刺性能。