2017年10月11日
独特的实验仪器开发了军队和麻省理工学院的科学家们更好地调查健壮的耐用性和高性能高分子材料的能力self-strengthen当他们受到高的影响。欧洲杯足球竞彩
示意图说明的激光微丸冲击试验。来源:由美国陆军研究实验室。
亚历克斯·谢博士陆军研究实验室与基思·a·尼尔森教授David Veysset和史蒂文博士Kooi军队士兵纳米技术研究所的麻省理工学院,发现当微粒形成的二氧化硅对目标的影响形成的聚(聚氨酯脲)弹性体(例如噗)异常更高的速度,噗目标展品超弹性的属性。欧洲杯猜球平台
换句话说,目标是极其对变形的应变硬化率近108 / s,表明目标材料的厚度在很短的时间内几乎减半时间等于一秒除以数百数百万。谢长廷表示,在影响,噗也反弹。
使用脉冲激光调查仪器与微米大小的子弹轰炸噗的目标。第一次,科学家们发现,“行为反差极大地影响反应观察交联聚二甲硅氧烷弹性体,微粒渗透目标和目标材料没有反弹或完全恢复欧洲杯猜球平台”。
研究人员称,他们的研究结果与大部分弹性体可以帮助发展中基质材料复合材料制造下一代的美国陆军作战头盔。欧洲杯足球竞彩基于高性能复合材料,超高分子量聚乙烯(UHMWPE)用于提高军队的作战头盔。这种纤维的强度,单位截面面积大以及高强度钢近15倍。然而,他们仍然是灵活的像面料。
传统的装甲材料设计包括金属、陶瓷和轻量级的纤维增强复合材料汽车以及士兵保护通常依赖于刚度,韧性,材料的电阻率对变形和吸收能量的潜力和可塑性变形断裂。
然而,从材料科学的角度来看,只是这些典型的大部分指标并不足以评估的速度欧洲杯足球竞彩改变分欧洲杯线上买球子在固体聚合物的流动与变形速率,以及修改各自的物理状态的趋势的动态变形。问题依然存在,从橡胶弹性体得到改性玻璃样的变形时以越来越高的利率吗?
谢长廷表示,研究的重点是在聚合物,形成更多的小分子单元连接在一起,形成长链,随机安排完美或包装。他们尤其关注柔性高分子材料如橡胶和更强的高分子材料,如抗冲击安全眼镜。欧洲杯足球竞彩Elastomers-a人工rubbers-can是一系列广泛的聚合物化学反应相结合的产物。
为进一步验证分子的效果,研究人员一起进行精心研究噗玻璃聚碳酸酯。而聚碳酸酯弹道高强度和断裂韧性,噗的(尽管各自组成)被发现有更高的动态硬化影响应变速率是108 / s。此外,研究人员可以优化微丸渗透阻力,也就是说,平均下降约50%最大穿透深度是通过改变分子组成的噗。
这是非常令人兴奋的。眼见为实。新的理解从这些研究发现的超弹性的现象的本质散装弹性体尤其是此刻的目标/脉冲交互强烈指出是一个合理的途径操作失败的关键物理和健壮的材料的新设计范式欧洲杯足球竞彩。
亚历克斯博士谢长廷,陆军研究实验室
众所周知,噗也有复杂的微观结构和大量的放松时间,哪些属性用于演示的效率在聚合物分子链反应外部影响。特别是,噗分子的弛豫时间几微秒的环境条件(如慢动力学)允许动态硬化。相比之下,那些有放松的时候几纳秒在环境条件可以启用动态加强吸收额外的能量。
这样的粘弹性性质表明弹性体和其他高分子材料在不同的方面可能会变形,这是基于它的速度的强烈变形。欧洲杯足球竞彩
研究者提出,合作分子弛豫机制类似于“chainmail-like”分子运动的共振现象,其中每个运动在一个特定的频率振荡释放吸收的能量。这样的动态硬化和强化属性可以通过分子间氢键在噗整个physically-crosslinked网络。
另一方面,在环境条件不在微秒放松聚碳酸酯的情况下,氢键和各自使分子机制不发生在聚碳酸酯,尽管其冲击强度和韧性。这表明噗或高性能弹性体包括放松倍高度有利于使动态硬化以及动态增强在时间尺度从毫秒到纳秒。
的独特发现已报告在最近的一篇论文发表在《聚合物,123(2017)此前,http://dx.doi.org/10.1016/j.polymer.2017.06.071。
同时,材料相同噗(如聚氨酯),当用作欧洲杯足球竞彩矩阵弹性体,被发现在轻量级的UHMWPE复合材料承受沿墙变形观测。里面通常是材料的屈曲作战头盔,传达了巨大的力量来影响钝伤的头骨和结果。根据谢长廷,聚氨酯,噗等弹性体中启用动态加强高速变形,大大减少变形的头盔在impacted-when结合超现代的纤维可以为下一代作战头盔是非常有利的。
除了生产作战头盔,高性能、健壮的士兵保护弹性体可用于制造防弹背心,透明面盾牌,肢体防护装备,下颌骨面临盾牌和抗爆战斗靴。
研究人员还认为这项研究噗的超弹性的特性,特别是在影响到一个非常高的速度,也可以扩展和申请保护职业足球球员和年轻的运动员脑震荡或类似大脑相关在碰撞受伤。谢长廷表示,从材料设计的角度,健壮的、高性能弹性体可以申请生产的最外层头盔或代替聚碳酸酯外壳欧洲杯足球竞彩。