聚乙烯纤维增强地质聚合物

抗冲击韧性倍增

一种通过聚乙烯纤维与矿渣地质聚合物协同增韧、动态吸能并高效阻隔冲击波的新型复合材料。

刘世 · MingXuan, Chen · 姚华彦 · Li, Changhui · 李黎 · Peng, Jin · Junchao, Yang

Construction and Building Materials 2026

参数信息

动态韧性指数提高

19.1–44.4 %

延性系数提高

68.4–138.5 %

吸收能量占比提高

42.9 %

反射能量占比

75–96 %

技术优势

纤维掺量低，效果显著

仅需0.4%的聚乙烯纤维，动态韧性指数和延性系数即分别提高19.1–44.4%和68.4–138.5%，以极低成本实现大幅度增韧。

能量吸收能力大幅提升

纤维掺量从0%增至0.8%，吸收能量占比最多提高42.9%，同时降低透射能量占比，反射能量占比稳定在75–96%，实现对冲击能量的协同调控。

抑制冲击波透射

聚合物与聚乙烯纤维、矿渣协同作用，反射与吸收冲击能量并显著削弱透射波，适合用作冲击波阻隔材料。

应变率越高，增韧越明显

应变率超过320 s⁻¹时，纤维-基体界面完全激活，材料从准脆性转变为延性，增韧效果随应变率提高而增强。

应用场景

• 防护工程材料：用作防护结构，吸收和反射冲击能量，保护人员和设施。
• 抗冲击复合材料：动态增韧显著，在高应变率下从准脆性转为延性，抗冲击性能卓越。
• 结构防护：提升结构的抗冲击韧性，减少冲击造成的破坏。
• 冲击波阻隔：协同反射与吸收冲击能量，大幅削弱透射波，阻隔效果好。
• 智能建造材料：利用固体废弃物制备，兼具优异力学性能和环保特性，推动绿色智能建造。