「前沿技术」制造防弹装备的功能梯度超高分子量聚乙烯材料

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受美国陆军研究署资助，布法罗大学的研究人员通过模仿珍珠的外层涂层，制备出具有结晶度梯度的超高分子量聚乙烯，具有优异的能量吸收能力和抗冲击性。

聚合物可用作轻质防护材料，但目前性能仍不满足先进武器和新型作战环境的需求。研究人员受珍珠质启发，采用热梯度定向凝固工艺制备了具有结晶度梯度的超高分子量聚乙烯，并制成功能梯度材料。制备时，先向材料施加热梯度，取消热梯度后，材料顶层与环境接触而迅速冷却，引起快速固化，形成部分非晶态聚合物链；底部则完全融化并逐渐冷却，形成聚合物链结晶。这种功能梯度材料顶层、中间层和底层的结晶比例分别为34％、45％和74％，具有优异的能量吸收（5.7Nm）和抗冲击性（1249.7Pa）。

这种材料可应用于背心、头盔等防弹衣以及船舶、直升机车辆的防护装甲领域。

（蓝海星）