深圳大學化學系曾提交一種警用防刺服平紋織物材料,需定制夾具進行穿刺試驗,以求取最大力、應力應變曲線,以便對材料各項性能做進一步分析研究。
這種警用防刺服材料是超高分子量聚乙烯UHMWPE,這是一種抗沖擊性能極佳的高強高模纖維,兼具低密度的優勢,被廣泛地用于制作防彈防刺服、擊劍服、漁網等功能性材料。
利用標準GA 68—2008《警用防刺服》中規定的測試刀具,參照ASTM Standard F1790-05和ISO Standard 13997對試樣進行準靜態穿刺試驗。在三思泰捷萬能試驗機上對UHMWPE織物試樣進行準靜態刺破實驗,刺破過程盡量均勻緩慢,以保證各時刻沖擊系統的狀態接近平衡態。用自制的正方形夾具夾住布樣,實驗前將刀頭下降到與布樣表面剛好接觸,布樣有效受力范圍為8 cm×8 cm,設置實驗過程中刀具下降速度為10 mm/min后開始實驗,得到刀具的典型刺破力曲線。如圖:
并使用顯微鏡對織物的損傷情況進行觀察,結合試驗數據分析處理方式對損傷形式的影響,以及因此對抗穿刺性能的影響。
我國在警用及軍用防護材料方面的研究已經邁入了快車道,這極大提升了相關領域的戰力,進而保障了國家安全。