对STF的研究目前有：剪切增稠流体机理、流变性能、实际运用研究。而对于前两个方面的研究较多，对于实际应用方面的研究才刚起步。美国的Wagner博士等人利用剪切增稠流体处理Kevlar织物，在保证防弹性能的前提下，大大提高了材料的灵活性[6]。

1.2.2  剪切增稠机理研究

剪切增稠的现象具体表现是：剪切增稠流体在通常情况下呈粘稠的液体状,当外界有强烈的冲击力冲击时, 它就会在临界剪切速率或应变下变为类固态的物质抵御冲击, 当外力消失后,它又会回复到原来的流体状态。

目前对于剪切增稠这一现象的机理有两种说法：一种是由Hoffman[7]提出的粒子从“有序”到“无序”的转变机理，另一种是Brady等通过动态模拟，提出的“粒子簇”生成机理[8]，即由于流体的作用力使体系中粒子聚集形成“粒子簇”，使得体系粘度增大，发生剪切增稠[9]。

首先我们假定由分散剂和分散介质组成的流体具备良好的分散性，如图1-1a所示，在平衡状态下分散相粒子无规则的分散在介质中。随后当有外力对流体进行冲击等作用时（如图1-1b所示），分散相粒子会一起向一个方向运动，粒子会逐渐排列整齐，最终出现类似片层状的结构，粘度下降，发生了剪切变稀现象；当剪切速率逐渐增大时（如图1-1c所示），粒子与分散溶质间及粒子与粒子间发生了一些物理化学作用，粒子分布排列混乱，使液体粘度变大，发生了剪切增稠现象。

对于“粒子簇”生成的机理，Brady在他的动态模拟实验中发现由于流体作用力促使微观自组装“粒子簇”的生成而引起的，这种亚稳态“粒子簇”被薄薄的介质隔离，但严重的阻碍了流体的流动，使得体系的粘度增大[10]。随着研究的深入，越来越多的研究表明剪切增稠的真正原因是由于微观自组装的“粒子簇”生成而导致的。

1.3  影响剪切增稠流体流变性能的因素

剪切增稠流体性能的研究主要针对于分散相、分散粒子大小、分散介质的选用等对流变特性和流变性能的影响。研究剪切增稠流体的微观结构方法主要有流变光学实验、中子散射裂、应力突变流变测量法等[9]。文献综述

影响剪切增稠液体流变性能的参数主要有：分散相粒子，分散介质，流体浓度，温度等。

1.3.1  分散相粒子的影响

对剪切增稠流体的流变性能有着较大的影响因素之一是分散相粒子。其中包括粒子种类、粒子形状、粒径大小以及粒子分散性等。现阶段应用于制备防护材料STF中所用分散相粒子主要有二氧化硅、碳酸钙、、氧化钛等。用于人体防护材料的剪切增稠流体溶剂要无毒、性质稳定、不易发生变质、粘度不能过大或过小、具备一定的悬浮能力；分散相应选性质稳定、无毒、球化率高、纳米级（悬浮稳定，不易沉淀）、粒径分布均一集中以及价格相对便宜的惰性材料[11]。

其中，分散相粒子形状最好选择为球形，因为球形粒子的悬浮体流动性好，增稠后软化速度快，保证下一次冲击时流体已恢复原状，准备好下一次增稠。如恢复速度慢，受连续冲击时，流体与发射物硬碰硬接触，分散吸收能量的性能下降，防护设施有可能发生较小范围内的累积破坏，造成防护失效；而且球形粒子容易渗透到Kevlar的纤维中，增大纤维间的摩擦力。而对于非球形粒子的悬浮体，其剪切增稠临界点过低，增稠程度差，不是制液体防护设施的理想材料。

综上，理想的分散相粒子应该有一个理想的粒径，在体积分数达到一定程度时，分散性足够好，增稠临界点足够高。在应用于实际防护材料时，能确保人体正常活动时不发生增稠现象，而一旦受到外界的冲击时立即发生增稠现象。 剪切增稠流体复合高性能织物柔性防护材料的制备优化防护性能研究(3):http://www.751com.cn/cailiao/lunwen_76158.html