[实用新型]一种蜂窝式抗冲击复合结构

说明书

本实用新型公开了一种蜂窝式抗冲击复合结构，包括：底部片材和多个阵列元件，多个阵列元件固定设置于底部片材上，多个阵列元件排列后构成蜂窝结构，每个阵列元件至少包括侧壁和中空结构，剪切增稠液体均匀填充于中空结构中，复合结构还包括与多个阵列元件的顶部固定设置的顶部片材或者每个阵列元件还包括顶壁，使得剪切增稠液体位于封闭结构中。本新型抗冲击结构将剪切增稠液体与轻质蜂窝结构相结合，获得一种具有剪切增稠效应的新型轻质抗冲击复合结构。

技术领域

本实用新型涉及抗冲击材料技术领域，具体为一种蜂窝式抗冲击复合结构。

背景技术

随着社会的发展和人民生活水平的提高，以及运动意识的普及，人们对身体健康的重视程度越来越大，伴随而来的是体育用户群体的急剧增加，随之而来的运动损伤与防护问题越来越引起关注。

运动护具是指在运动过程中预防和避免运动者受伤害的一类工具，人们在运动过程中有意识的通过穿戴运动装备来达到防护人体受损的目的。其中，防碰撞抗冲击类运动护具在各种运动护具中最为典型，如轮滑、滑雪、赛车等运动中使用的护膝、护肘、头盔等，目的均为防止重要关节及头部等关键部位受到撞击或碰到硬物而受到伤害。

在现有技术中，有的抗冲击防护材料的性能随着温度的变化而变化，有的缓冲性能和刚性太弱，有的复合型抗冲击结构中的气囊容易爆破，爆破后气囊中的危险性气体被排出，极易给人带来的害。既增加了材料制作成本又浪费了资源，而有的则达不到防护要求，给运动者带来不必要的损伤，甚至给他们的生活带来很大的影响。

因此，本发明致力于研发新型个人运动防护结构，优化防护性能，符合人体运动规律，满足碰撞防护需求，可以有效预防运动损伤，降低关节等受损的程度，满足运动安全性要求。

随着日新月异科技的发展，剪切增稠流体(Shear Thickening Fluid，STF)为一种在一定剪切应变率下迅速提高自身粘度的非牛顿流体材料。其在低应变率下呈可缓慢流动的凝胶状态，在冲击条件下，材料会迅速变硬表现出固体特性，粘度急剧上升，呈现出剪切增稠性质，展现出来的特征就是液态-固态的迅速转变，STF材料的粘度可以提高2～3个数量级。在这个过程中，液体内部分子发生团簇，能够吸收大量的冲击能量，具备优良的抗冲击性能，已经在液体防弹衣等产品中初步应用，本发明基于上述剪切增稠流体提出一种新型的蜂窝式抗冲击的复合结构。

发明内容

针对上述问题，本实用新型提出一种新型的基于剪切增稠流体的蜂窝式抗冲击的复合结构，这种新型结构同时具有轻质性、稳定性和优异的抗冲击吸能性能。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种蜂窝式抗冲击复合结构，其特征在于，所述复合结构包括：底部片材和多个阵列元件，其中，所述多个阵列元件固定设置于所述底部片材上，所述多个阵列元件排列后构成蜂窝结构，每个所述阵列元件至少包括侧壁和中空结构，剪切增稠液体均匀填充于所述中空结构中，所述复合结构还包括与多个所述阵列元件的顶部固定设置的顶部片材或者每个所述阵列元件还包括顶壁，使得所述剪切增稠液体位于封闭结构中。

进一步地，所述阵列元件与所述底部片材或所述顶部片材的固定方式为胶粘、热压或焊接。

进一步地，所述抗冲击复合结构可用于制作护膝、护肘、护腿、头盔、护背、护胸、护腕、护颈和护踝。

进一步地，所述阵列元件为PVC、聚氨酯、硅橡胶材质。

进一步地，所述抗冲击复合结构可用于赛车或汽车的防撞结构。

进一步地，所述阵列元件为铝合金、不锈钢、钛合金材质。

本实用新型与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：