UHMWPE防弹复合材料正交试验设计与分析

摘要：

铺层结构和成型工艺是影响超高分子量聚乙烯(ultra-high molecular weight Polyethylene,UHMWPE)纤维复合材料弹道防护性能的重要因素.为评估各因素对UHMWPE纤维复合材料防弹性能的影响程度,基于正交试验设计建立了铺层角度以及包括温度、压强、时间三个热压成型工艺条件下的4因素3水平正交表并进行了 9组弹道极限试验.通过对试验结果进行极差和方差分析表明,各试验因素对弹道防护影响程度由大到小依次为铺层角度、成型时间、成型压强和成型温度.此外,研究发现:[(0°/90°)2]2n和[(-45°/45°)2]2n铺层复合材料弹道冲击吸能体现为多破坏模式协同耗能,而[(0°/90°)2/(-45°/45°)2]n准各向铺层复合材料的弹道冲击吸能体现为单一破坏模式耗能;综合考虑防弹性能和成本确定的最优组合为成型温度120℃、压强25 MPa、时间20 min,铺层角度[(0°/90°)2]2n.

关键词：超高分子量聚乙烯(UHMWPE)纤维、防弹复合材料、正交试验、铺层角度、热压成型工艺、弹道极限速度

所属期刊栏目：42

分类号：TB332(工程材料学)

在线出版日期：2023-05-10（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：104-110