碳纤维增强仿蛇鳞复合织物

高防刺、高灵活性

一种兼具优异防刺、柔性与保暖的硬鳞-软底复合织物，可规模化制造。

刘青 · 陈凤翔 · Dong, Tingting · Yu, Woong Ryeol · 陈超余 · Gaoming, Jiang · Dong, Zhijia · 马丕波

Advanced Fiber Materials 2024

具体参数

单鳞片防刺峰值载荷

{'zh': '600', 'en': '600'} N

柔韧性

{'zh': '290', 'en': '290'} mN cm

透气性（强度/速度）

{'zh': '100 MPa, 423 mm/s', 'en': '100 MPa, 423 mm/s'}

保暖隔热率

{'zh': '0.28', 'en': '0.28'} °C/s

技术优势

防刺强且不失软

硬质碳纤维/环氧树脂鳞片提供~600 N防刺力，柔软的UHMWPE纱线纺织底布赋予~290 mN cm的柔韧性，弯曲不受限。

轻便保暖二合一

同一层面料自带0.28 °C/s的保暖隔热性能，省去额外保温层，减轻穿戴负担。

可规模化制造

采用针织工艺与树脂浸渍，适合工业化大面积生产，适合制备均匀一致的防护织物。

应用场景

• 个体防护装备：可替代传统重质防刺插板，轻便且不影响肢体活动。
• 机器人防护外壳：用作机器人外壳，防冲击刮擦且不增过多自重。
• 轻质高强复合材料：以碳纤维/环氧鳞片和UHMWPE布基实现力学增强与减重。
• 机械工程防护：在工业现场替代硬质护具，提供防刺与舒适性。
• 仿生防护材料：借鉴蛇鳞叠层结构实现硬区与软区协同的抗穿刺机制。