多相剪切增稠流体（MSTFs）增强超高分子量聚乙烯（UHMWPE）复合材料的防弹性能与混合构型研究

来自相关领域的研究人员针对超高分子量聚乙烯（UHMWPE）防弹性能提升需求，开展了基于多相剪切增稠流体（MSTFs）浸渍与混合构型策略的研究。结果表明，经MSTFs处理的织物在SHPB测试中能量吸收提升最高达228.57%，弹道冲击比吸能提高18.24%，为新一代防弹材料开发提供重要技术路径。

　　

为提升单向超高分子量聚乙烯（Ultra-High Molecular Weight Polyethylene, UHMWPE）的弹道冲击性能，本研究提出采用多相剪切增稠流体（Multiphase Shear Thickening Fluids, MSTFs）浸渍与混合构型相结合的增强策略。研究首先使用三种不同粒径的二氧化硅（SiO₂）颗粒制备了六类剪切增稠流体（Shear Thickening Fluids, STFs）。随后，对经这六类STFs浸渍处理的UHMWE织物进行了Split Hopkinson压杆（SHPB）实验与弹道冲击测试。

SHPB测试结果显示：单相STF处理织物的能量吸收量提升了95.24%至220.00%；MSTFs处理组提升幅度达150.48%至228.57%；而混合构型织物更是实现了最高241.90%的提升。弹道冲击实验进一步表明，与原始织物相比，单相STF处理织物的比能量吸收（Specific Energy Absorption）最高提高9.36%，MSTFs处理组提高13.05%，混合构型组最大提升达到18.24%。这些结果证明，MSTFs浸渍与混合构型策略能显著增强织物的弹道防护性能。本研究为下一代防弹材料的发展提供了创新性的解决方案。

作者声明无利益冲突。