CN110978667A - 一种具有奇异泊松比效应的丝网材料 - Google Patents

一种具有奇异泊松比效应的丝网材料 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种具有奇异泊松比效应的丝网材料，该丝网材料由3～26个丝网单元组成，丝网单元均由沿x‑y平面对称的第一丝网层和第二丝网层组成，第一丝网层由沿y方向排布且呈波浪形弯曲的纵向丝网、以及依次穿设在纵向丝网的波峰和波谷中的横向丝网组成，丝网材料中心位置的第一丝网层和第二丝网层中的纵向丝网的波峰和波谷的垂直距离相等且均小于非中心位置，该丝网材料通过烧结或粘接制备得到。本发明丝网材料的丝之间的接触点为弱结合点，受到纵向拉伸或压缩时，丝的变形受限较小，可进一步发生形变，因此丝网材料在被拉伸时泊松比为负，压缩时泊松比为正，解决了现有丝网材料仅有单一泊松比的问题，可应用于应变放大器。

Description

一种具有奇异泊松比效应的丝网材料
技术领域
本发明属于丝网的生产技术领域，具体涉及一种具有奇异泊松比效应的丝网材料。
背景技术
应变放大器材料具有将微弱的纵向振动转化为较强的横向振动的效果，需要材料在发生纵向伸长或收缩时会发生明显的横向变形，需要具有较大的泊松比绝对值，泊松比表达如下：v＝-εz/εx，其中，v为泊松比，εz为弹性阶段沿厚度方向的横向应变，εx为弹性阶段沿面内方向的纵向应变。
应变放大器材料常采用负泊松比材料，但应变放大器材料应用于感应振动时，需要根据情况对振动波进行变换，因此即需要在拉伸压缩时都为负泊松比的材料，也需要在拉伸和压缩时泊松比相反的材料，而一般的材料在拉伸和压缩时要么泊松比都为正，要么都为负，极少有泊松比相反的现象。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足，提供一种具有奇异泊松比效应的丝网材料。本发明制备的具有奇异泊松比效应的丝网材料，中心位置的第一丝网层中的纵向丝网的波峰和波谷的垂直距离与第二丝网层中的纵向丝网的波峰和波谷的垂直距离相等，且小于非中心位置的纵向丝网的波峰和波谷的垂直距离，通过烧结处理或粘接处理，使丝网材料的丝之间形成弱结合点，得到具有奇异泊松比效应的丝网材料，在受到纵向拉伸或纵向压缩时，丝的变形受限较小，可以进一步发生形变，实现了具有奇异泊松比效应的丝网材料在压缩时产生正泊松比效应，在拉伸时产生负泊松比效应，解决了现有的丝网材料要么不产生负泊松比效应，要么仅产生负泊松比效应的问题。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种具有奇异泊松比效应的丝网材料，其特征在于，该丝网材料由3～26个丝网单元堆叠组成，每个所述丝网单元均由沿x-y平面对称的第一丝网层和第二丝网层堆叠组成，所述第一丝网层由沿y方向排布且呈波浪形弯曲的纵向丝网、以及依次穿设在纵向丝网的波峰和波谷中的横向丝网组成，所述横向丝网与纵向丝网的波峰和波谷相接触，相邻的第一丝网层与第二丝网层中的横向丝网相接触，所述丝网材料中心位置的第一丝网层的纵向丝网和相邻的第二丝网层的纵向丝网不接触，所述丝网材料中心位置的第二丝网层的纵向丝网和相邻的第一丝网层的纵向丝网不接触，所述丝网材料中心位置的第一丝网层中的纵向丝网的波峰和波谷的垂直距离与第二丝网层中的纵向丝网的波峰和波谷的垂直距离相等且均为1.5d～1.9d，非中心位置的第一丝网层中的纵向丝网的波峰和波谷的垂直距离与第二丝网层中的纵向丝网的波峰和波谷的垂直距离相等且均为2d，其中，d为所述横向丝网与纵向丝网中单根丝的直径；
该丝网材料由以下步骤制备得到：
步骤一、将丝进行编织，得到编织丝网；
步骤二、将步骤一中得到的编织丝网升温至800℃～1000℃保温5min～20min进行烧结处理，得到丝网材料，或者采用0.05mol/L的PVA溶液以每平方厘米编织丝网0.1～0.3g的使用量对步骤一中得到的编织丝网进行粘接处理，得到丝网材料；所述丝网材料在被纵向拉伸时泊松比为负且纵向压缩时泊松比为正。
上述的一种具有奇异泊松比效应的丝网材料，其特征在于，所述第一丝网层中的纵向丝网中相邻的波峰和波谷之间的水平距离与第二丝网层中的纵向丝网中相邻的波峰和波谷之间的水平距离相等且均为4d～8d。本发明采用第一丝网层中的纵向丝网中相邻的波峰和波谷之间的水平距离与第二丝网层中的纵向丝网中相邻的波峰和波谷之间的水平距离相等且均为4d～8d，实现了具有奇异泊松比效应的丝网材料具有适当的泊松比，避免了因纵向丝网中相邻的波峰和波谷之间的水平距离过小导致的正泊松比或负泊松比效应太弱，或水平距离过大导致的泊松比效应的应变范围太小，泊松比效应不明显等不足。
上述的一种具有奇异泊松比效应的丝网材料，其特征在于，所述横向丝网与纵向丝网中单根丝为环氧树脂丝或不锈钢丝，其中，单根丝的直径d＝8μm～1000μm。本发明采用横向丝网与纵向丝网中单根丝为环氧树脂丝或不锈钢丝，具有合适的强度，有利于在纵向拉伸和纵向压缩时产生纵向和横向的协同变形，实现了丝网材料在纵向拉伸时具有负泊松比，在纵向压缩时具有正泊松比的奇异泊松比效应，本发明采用单根丝的直径d＝8μm～1000μm，使得到的具有奇异泊松比效应的丝网材料在受到纵向拉伸和纵向压缩时具有合适的横向变形，避免了因直径过大或过小造成的横向变形小，抗拉强度低等缺点。
本发明具有奇异泊松比效应的丝网的原理：本发明制备的具有奇异泊松比效应的丝网材料，在受到y和-y方向的纵向拉伸时，丝网材料中y方向丝都有被拉直的倾向，而且由于结合点强度低，因此y方向的丝变形受限较小，在丝网材料整体被拉伸时，y方向的丝都变得更直，上下两侧边缘的y方向的丝被中心位置的y方向的丝推向外侧并超出了丝网材料的边界，导致丝网材料整体发生较大的横向膨胀，产生了明显的负泊松比效应，在受到y和-y方向的纵向压缩时，丝网材料中y方向的丝都有被压弯的倾向，而且由于结合点强度低，因此y方向的丝变形受限较小，在丝网材料整体被压缩时，y方向的丝都发生进一步弯曲，弯曲的中心位置的y方向的丝与其相邻y方向的丝在波峰位置发生接触，相互向外推挤将上下两侧边缘的y方向的丝推出了丝网材料的边界，导致丝网材料整体发生较大的横向膨胀，产生明显的正泊松比效应。
本发明与现有技术相比具有以下优点：
1、本发明制备的具有奇异泊松比效应的丝网材料，中心位置的第一丝网层中的纵向丝网的波峰和波谷的垂直距离与第二丝网层中的纵向丝网的波峰和波谷的垂直距离相等，且小于非中心位置的纵向丝网的波峰和波谷的垂直距离，采用烧结处理或粘接处理，使具有奇异泊松比效应的丝网材料的丝之间的接触点发生很弱的结合，形成弱结合点，受到纵向拉伸或纵向压缩时，丝的变形受限较小，可以进一步发生形变，实现了具有奇异泊松比效应的丝网材料在压缩时产生正泊松比效应，在拉伸时产生负泊松比效应，解决了现有的丝网材料要么不产生负泊松比效应，要么仅产生负泊松比效应的问题，为制造具有奇异泊松比效应的丝网提供了新方法。
2、本发明采用高温烧结处理或粘接处理，使制备的丝网材料的接触点发生化学或物理结合，实现了具有奇异泊松比效应的丝网材料的制备，制备的具有奇异泊松比效应的丝网材料性能稳定，在应变放大器材料应用方面具有极大的前景。
3、本发明采用由3～26个丝网单元堆叠组成，避免了因丝网单元过少或过多导致的丝网材料过薄或过厚不能产生奇异泊松比效应的缺点；本发明采用丝网材料中心位置的第一丝网层1中的纵向丝网的波峰和波谷的垂直距离与第二丝网层2中的纵向丝网的波峰和波谷的垂直距离相等且均为1.5d～1.9d，非中心位置的第一丝网层1中的纵向丝网的波峰和波谷的垂直距离与第二丝网层2中的纵向丝网的波峰和波谷的垂直距离相等且均为2d，实现了丝网材料在纵向拉伸时具有负泊松比，在纵向压缩时具有正泊松比的奇异泊松比效应，避免了中心位置的第一丝网层1和第二丝网层2中的纵向丝网的波峰与波谷的垂直距离与非中心位置一致，导致的纵向拉伸和纵向压缩时的泊松比都接近于0，无法配合产生奇异泊松比效应的不足。
4、本发明制备工艺简单，易于实现，适宜于规模化生产。
下面通过附图和实施例对本发明的技术方案作进一步的详细描述。
附图说明
图1是本发明实施例1制备的具有奇异泊松比效应的316L不锈钢丝网材料的示意图。
图2是本发明实施例1制备的具有奇异泊松比效应的316L不锈钢丝网材料进行纵向拉伸的示意图。
图3是本发明实施例1制备的具有奇异泊松比效应的316L不锈钢丝网材料进行纵向压缩的示意图。
附图标记说明：
1—第一丝网层； 2—第二丝网层； 3—中心位置；
4—组成横向丝网的单根丝； 5—组成纵向丝网的单根丝；
具体实施方式
实施例1
本实施例具有奇异泊松比效应的丝网材料由3个丝网单元堆叠组成，每个所述丝网单元均由沿x-y平面对称的第一丝网层1和第二丝网层2堆叠组成，所述第一丝网层1由沿y方向排布且呈波浪形弯曲的纵向丝网、以及依次穿设在纵向丝网的波峰和波谷中的横向丝网组成，所述横向丝网与纵向丝网的波峰和波谷相接触，相邻的第一丝网层1与第二丝网层2中的横向丝网相接触，所述丝网材料中心位置的第一丝网层1的纵向丝网和相邻的第二丝网层2的纵向丝网不接触，所述丝网材料中心位置的第二丝网层2的纵向丝网和相邻的第一丝网层1的纵向丝网不接触，所述丝网材料中心位置的第一丝网层1中的纵向丝网的波峰和波谷的垂直距离与第二丝网层2中的纵向丝网的波峰和波谷的垂直距离相等且均为1.5d，非中心位置的第一丝网层1中的纵向丝网的波峰和波谷的垂直距离与第二丝网层2中的纵向丝网的波峰和波谷的垂直距离相等且均为2d，所述第一丝网层1中的纵向丝网中相邻的波峰和波谷之间的水平距离与第二丝网层2中的纵向丝网中相邻的波峰和波谷之间的水平距离相等且均为4d，其中，d＝28μm为所述横向丝网与纵向丝网中单根丝的直径；
该丝网材料由以下步骤制备得到：
步骤一、将直径d＝28μm的316L不锈钢丝进行编织，得到编织316L不锈钢丝网；
步骤二、将步骤一中得到的编织316L不锈钢丝网升温至900℃保温10min进行烧结处理，得到具有奇异泊松比效应的316L不锈钢丝网材料。
经检测，本实施例制备的具有奇异泊松比效应的316L不锈钢丝网材料，在沿y和-y方向进行纵向拉伸时，当纵向应变为0.0078时，泊松比为-15.12，在沿y和-y方向进行纵向压缩时，当纵向应变为0.024时，泊松比为2.16。
图1是本实施例制备的具有奇异泊松比效应的316L不锈钢丝网材料的示意图，从图1中可以看出，图中虚线框代表316L不锈钢丝网材料的边界，本实施例制备的具有奇异泊松比效应的316L不锈钢丝网材料由3个丝网单元堆叠组成，每个所述丝网单元均由沿x-y平面对称的第一丝网层1和第二丝网层2堆叠组成，第一丝网层1由沿y方向排布且呈波浪形弯曲的纵向丝网、以及依次穿设在纵向丝网的波峰和波谷中的横向丝网组成，横向丝网与纵向丝网的波峰和波谷相接触，相邻的第一丝网层1与第二丝网层2中的横向丝网相接触，丝网材料中心位置的第一丝网层1的纵向丝网和相邻的第二丝网层2的纵向丝网不接触，丝网材料中心位置3的第二丝网层2的纵向丝网和相邻的第一丝网层1的纵向丝网不接触，丝网材料中心位置的第一丝网层1中的纵向丝网的波峰和波谷的垂直距离与第二丝网层2中的纵向丝网的波峰和波谷的垂直距离相等且均为1.5d，非中心位置的第一丝网层1中的纵向丝网的波峰和波谷的垂直距离与第二丝网层2中的纵向丝网的波峰和波谷的垂直距离相等且均为2d，第一丝网层1中的纵向丝网中相邻的波峰和波谷之间的水平距离与第二丝网层2中的纵向丝网中相邻的波峰和波谷之间的水平距离相等且均为4d，其中，d＝28μm为组成横向丝网的单根丝4与组成纵向丝网的单根丝5的直径。
图2是本实施例制备的具有奇异泊松比效应的316L不锈钢丝网材料进行纵向拉伸的示意图，从图2中可以看出，图中虚线框代表316L不锈钢丝网材料拉伸前的边界，黑色箭头代表在y和-y方向进行纵向拉伸，当316L不锈钢丝网材料受到y和-y方向的纵向拉伸时，316L不锈钢丝网材料中y方向的316L不锈钢丝都有被拉直的倾向，而且由于结合点强度低，因此y方向的316L不锈钢丝变形受限较小，在316L不锈钢丝网材料整体被拉伸时，y方向的316L不锈钢丝都变得更直，上下两侧边缘的y方向的316L不锈钢丝被中间两条y方向的316L不锈钢丝推向外侧并超出了316L不锈钢丝网材料的边界，导致316L不锈钢丝网材料整体发生较大的横向膨胀，产生了明显的负泊松比效应。
图3是本实施例制备的具有奇异泊松比效应的316L不锈钢丝网材料进行纵向压缩的示意图，从图3中可以看出，图中虚线框代表316L不锈钢丝网材料压缩前的边界，黑色箭头代表在y和-y方向进行纵向拉伸，当316L不锈钢丝网材料受到y和-y方向的纵向压缩时，316L不锈钢丝网材料中y方向的316L不锈钢丝都有被压弯的倾向，而且由于结合点强度低，因此y方向的316L不锈钢丝变形受限较小，在316L不锈钢丝网材料整体被压缩时，y方向的316L不锈钢丝都发生进一步弯曲，弯曲的中间两条y方向的316L不锈钢丝与其相邻y方向的316L不锈钢丝在波峰位置发生接触，相互向外推挤将上下两侧边缘的y方向的316L不锈钢丝推出了316L不锈钢丝网材料的边界，导致316L不锈钢丝网材料整体发生较大的横向膨胀，产生明显的正泊松比效应。
通过图2和图3可以看出，本实施例制备的具有奇异泊松比效应的316L不锈钢丝网材料，当制备的316L不锈钢丝网材料在受到纵向拉伸时显示出负泊松比，在受到纵向压缩时显示出正泊松比。
对比例1
本对比例与实施例1的不同之处在于：丝网材料中心位置的第一丝网层1中的纵向丝网的波峰和波谷的垂直距离与第二丝网层2中的纵向丝网的波峰和波谷的垂直距离相等且均为2d。
经检测，本对比例制备的316L不锈钢丝网材料，在沿y和-y方向进行纵向拉伸时，当纵向应变为0.0078时，泊松比为-0.12，在沿y和-y方向进行纵向压缩时，当纵向应变为0.024时，泊松比为0。
通过对比例1与实施例1进行对比可以看出，当丝网材料中心位置的第一丝网层1和第二丝网层2中的纵向丝网的波峰和波谷的垂直距离大于1.9d时，制备的丝网材料不具备奇异泊松比效应。
对比例2
本对比例与实施例1的不同之处在于：丝网材料中心位置的第一丝网层1中的纵向丝网的波峰和波谷的垂直距离与第二丝网层2中的纵向丝网的波峰和波谷的垂直距离相等且均为d。
经检测，本对比例制备的316L不锈钢丝网材料，在沿y和-y方向进行纵向拉伸时，当纵向应变为0.0078时，泊松比为-0.13，在沿y和-y方向进行纵向压缩时，当纵向应变为0.024时，泊松比为0。
通过对比例2与实施例1进行对比可以看出，当丝网材料中心位置的第一丝网层1和第二丝网层2中的纵向丝网的波峰和波谷的垂直距离小于1.5d时，制备的丝网材料不具备奇异泊松比效应。
将对比例1和对比例2与实施例1对比可以看出，当丝网材料中心位置的第一丝网层1和第二丝网层2中的纵向丝网的波峰和波谷的垂直距离在1.5d～1.9d范围内，制备的丝网材料才能具有奇异泊松比效应。
对比例3
本对比例与实施例1的不同之处在于：丝网材料由30个丝网单元堆叠组成。
经检测，本对比例制备的316L不锈钢丝网材料，在沿y和-y方向进行纵向拉伸时，当纵向应变为0.0078时，泊松比为-0.07，在沿y和-y方向进行纵向压缩时，当纵向应变为0.024时，泊松比为0。
通过对比例3与实施例1进行对比可以看出，当丝网材料由超过26个丝网单元堆叠组成，制备的丝网材料不具备奇异泊松比效应。
实施例2
本实施例具有奇异泊松比效应的丝网材料由3个丝网单元堆叠组成，每个所述丝网单元均由沿x-y平面对称的第一丝网层1和第二丝网层2堆叠组成，所述第一丝网层1由沿y方向排布且呈波浪形弯曲的纵向丝网、以及依次穿设在纵向丝网的波峰和波谷中的横向丝网组成，所述横向丝网与纵向丝网的波峰和波谷相接触，相邻的第一丝网层1与第二丝网层2中的横向丝网相接触，所述丝网材料中心位置的第一丝网层1的纵向丝网和相邻的第二丝网层2的纵向丝网不接触，所述丝网材料中心位置的第二丝网层2的纵向丝网和相邻的第一丝网层1的纵向丝网不接触，所述丝网材料中心位置的第一丝网层1中的纵向丝网的波峰和波谷的垂直距离与第二丝网层2中的纵向丝网的波峰和波谷的垂直距离相等且均为1.5d，非中心位置的第一丝网层1中的纵向丝网的波峰和波谷的垂直距离与第二丝网层2中的纵向丝网的波峰和波谷的垂直距离相等且均为2d，所述第一丝网层1中的纵向丝网中相邻的波峰和波谷之间的水平距离与第二丝网层2中的纵向丝网中相邻的波峰和波谷之间的水平距离相等且均为4d，其中，d＝28μm为所述横向丝网与纵向丝网中单根丝的直径；
该丝网材料由以下步骤制备得到：
步骤一、将直径d＝28μm的316L不锈钢丝进行编织，得到编织316L不锈钢丝网；
步骤二、将步骤一中得到的编织316L不锈钢丝网采用0.05mol/L的PVA溶液以每平方厘米编织316L不锈钢丝网0.1g的使用量对步骤一中得到的编织丝网进行粘接处理，得到具有奇异泊松比效应的316L不锈钢丝网材料。
经检测，本实施例制备的具有奇异泊松比效应的316L不锈钢丝网材料，在沿y和-y方向进行纵向拉伸时，当纵向应变为0.0078时，泊松比为-9.15，在沿y和-y方向进行纵向压缩时，当纵向应变为0.024时，泊松比为2.98。
对比例4
本对比例与实施例2的不同之处在于：丝网材料中心位置的第一丝网层1中的纵向丝网的波峰和波谷的垂直距离与第二丝网层2中的纵向丝网的波峰和波谷的垂直距离相等且均为2d。
经检测，本对比例制备的316L不锈钢丝网材料，在沿y和-y方向进行纵向拉伸时，当纵向应变为0.0078时，泊松比为-0.11，在沿y和-y方向进行纵向压缩时，当纵向应变为0.024时，泊松比为0。
通过对比例4与实施例2进行对比可以看出，当丝网材料中心位置的第一丝网层1和第二丝网层2中的纵向丝网的波峰和波谷的垂直距离大于1.9d时，制备的丝网材料不具备奇异泊松比效应。
对比例5
本对比例与实施例2的不同之处在于：丝网材料中心位置的第一丝网层1中的纵向丝网的波峰和波谷的垂直距离与第二丝网层2中的纵向丝网的波峰和波谷的垂直距离相等且均为d。
经检测，本对比例制备的316L不锈钢丝网材料，在沿y和-y方向进行纵向拉伸时，当纵向应变为0.0078时，泊松比为-0.08，在沿y和-y方向进行纵向压缩时，当纵向应变为0.024时，泊松比为0。
通过对比例5与实施例2进行对比可以看出，当丝网材料中心位置的第一丝网层1和第二丝网层2中的纵向丝网的波峰和波谷的垂直距离小于1.5d时，制备的丝网材料不具备奇异泊松比效应。
将对比例4和对比例5与实施例2对比可以看出，当丝网材料中心位置的第一丝网层1和第二丝网层2中的纵向丝网的波峰和波谷的垂直距离在1.5d～1.9d范围内，制备的丝网材料才能具有奇异泊松比效应。
对比例6
本对比例与实施例2的不同之处在于：丝网材料由30个丝网单元堆叠组成。
经检测，本对比例制备的316L不锈钢丝网材料，在沿y和-y方向进行纵向拉伸时，当纵向应变为0.0078时，泊松比为-0.05，在沿y和-y方向进行纵向压缩时，当纵向应变为0.024时，泊松比为0。
通过对比例6与实施例2进行对比可以看出，当丝网材料由超过26个丝网单元堆叠组成，制备的丝网材料不具备奇异泊松比效应。
实施例3
本实施例具有奇异泊松比效应的丝网材料由3个丝网单元堆叠组成，每个所述丝网单元均由沿x-y平面对称的第一丝网层1和第二丝网层2堆叠组成，所述第一丝网层1由沿y方向排布且呈波浪形弯曲的纵向丝网、以及依次穿设在纵向丝网的波峰和波谷中的横向丝网组成，所述横向丝网与纵向丝网的波峰和波谷相接触，相邻的第一丝网层1与第二丝网层2中的横向丝网相接触，所述丝网材料中心位置的第一丝网层1的纵向丝网和相邻的第二丝网层2的纵向丝网不接触，所述丝网材料中心位置的第二丝网层2的纵向丝网和相邻的第一丝网层1的纵向丝网不接触，所述丝网材料中心位置的第一丝网层1中的纵向丝网的波峰和波谷的垂直距离与第二丝网层2中的纵向丝网的波峰和波谷的垂直距离相等且均为1.9d，非中心位置的第一丝网层1中的纵向丝网的波峰和波谷的垂直距离与第二丝网层2中的纵向丝网的波峰和波谷的垂直距离相等且均为2d，所述第一丝网层1中的纵向丝网中相邻的波峰和波谷之间的水平距离与第二丝网层2中的纵向丝网中相邻的波峰和波谷之间的水平距离相等且均为4d，其中，d＝500μm为所述横向丝网与纵向丝网中单根丝的直径；
该丝网材料由以下步骤制备得到：
步骤一、将直径d＝500μm的316L不锈钢丝进行编织，得到编织316L不锈钢丝网；
步骤二、将步骤一中得到的编织316L不锈钢丝网升温至1000℃保温5min进行烧结处理，得到具有奇异泊松比效应的316L不锈钢丝网材料。
经检测，本实施例制备的具有奇异泊松比效应的316L不锈钢丝网材料，在沿y和-y方向进行纵向拉伸时，当纵向应变为0.0078时，泊松比为-13.12，在沿y和-y方向进行纵向压缩时，当纵向应变为0.024时，泊松比为2.12。
实施例4
本实施例具有奇异泊松比效应的丝网材料由3个丝网单元堆叠组成，每个所述丝网单元均由沿x-y平面对称的第一丝网层1和第二丝网层2堆叠组成，所述第一丝网层1由沿y方向排布且呈波浪形弯曲的纵向丝网、以及依次穿设在纵向丝网的波峰和波谷中的横向丝网组成，所述横向丝网与纵向丝网的波峰和波谷相接触，相邻的第一丝网层1与第二丝网层2中的横向丝网相接触，所述丝网材料中心位置的第一丝网层1的纵向丝网和相邻的第二丝网层2的纵向丝网不接触，所述丝网材料中心位置的第二丝网层2的纵向丝网和相邻的第一丝网层1的纵向丝网不接触，所述丝网材料中心位置的第一丝网层1中的纵向丝网的波峰和波谷的垂直距离与第二丝网层2中的纵向丝网的波峰和波谷的垂直距离相等且均为1.7d，非中心位置的第一丝网层1中的纵向丝网的波峰和波谷的垂直距离与第二丝网层2中的纵向丝网的波峰和波谷的垂直距离相等且均为2d，所述第一丝网层1中的纵向丝网中相邻的波峰和波谷之间的水平距离与第二丝网层2中的纵向丝网中相邻的波峰和波谷之间的水平距离相等且均为6d，其中，d＝8μm为所述横向丝网与纵向丝网中单根丝的直径；
该丝网材料由以下步骤制备得到：
步骤一、将直径d＝8μm的316L不锈钢丝进行编织，得到编织316L不锈钢丝网；
步骤二、将步骤一中得到的编织316L不锈钢丝网升温至800℃保温20min进行烧结处理，得到具有奇异泊松比效应的316L不锈钢丝网材料。
经检测，本实施例制备的具有奇异泊松比效应的环氧树脂丝网材料，在沿y和-y方向进行纵向拉伸时，当纵向应变为0.0078时，泊松比为-9.35，在沿y和-y方向进行纵向压缩时，当纵向应变为0.024时，泊松比为2.38。
实施例5
本实施例具有奇异泊松比效应的丝网材料由11个丝网单元堆叠组成，每个所述丝网单元均由沿x-y平面对称的第一丝网层1和第二丝网层2堆叠组成，所述第一丝网层1由沿y方向排布且呈波浪形弯曲的纵向丝网、以及依次穿设在纵向丝网的波峰和波谷中的横向丝网组成，所述横向丝网与纵向丝网的波峰和波谷相接触，相邻的第一丝网层1与第二丝网层2中的横向丝网相接触，所述丝网材料中心位置的第一丝网层1的纵向丝网和相邻的第二丝网层2的纵向丝网不接触，所述丝网材料中心位置的第二丝网层2的纵向丝网和相邻的第一丝网层1的纵向丝网不接触，所述丝网材料中心位置的第一丝网层1中的纵向丝网的波峰和波谷的垂直距离与第二丝网层2中的纵向丝网的波峰和波谷的垂直距离相等且均为1.6d，非中心位置的第一丝网层1中的纵向丝网的波峰和波谷的垂直距离与第二丝网层2中的纵向丝网的波峰和波谷的垂直距离相等且均为2d，所述第一丝网层1中的纵向丝网中相邻的波峰和波谷之间的水平距离与第二丝网层2中的纵向丝网中相邻的波峰和波谷之间的水平距离相等且均为8d，其中，d＝500μm为所述横向丝网与纵向丝网中单根丝的直径；
该丝网材料由以下步骤制备得到：
步骤一、将直径d＝500μm的316L不锈钢丝进行编织，得到编织316L不锈钢丝网；
步骤二、将步骤一中得到的编织316L不锈钢丝网升温至900℃保温10min进行烧结处理，得到具有奇异泊松比效应的316L不锈钢丝网材料。
经检测，本实施例制备的具有奇异泊松比效应的316L不锈钢丝网材料，在沿y和-y方向进行纵向拉伸时，当纵向应变为0.0078时，泊松比为-14.12，在沿y和-y方向进行纵向压缩时，当纵向应变为0.024时，泊松比为2.26。
实施例6
本实施例具有奇异泊松比效应的丝网材料由3个丝网单元堆叠组成，每个所述丝网单元均由沿x-y平面对称的第一丝网层1和第二丝网层2堆叠组成，所述第一丝网层1由沿y方向排布且呈波浪形弯曲的纵向丝网、以及依次穿设在纵向丝网的波峰和波谷中的横向丝网组成，所述横向丝网与纵向丝网的波峰和波谷相接触，相邻的第一丝网层1与第二丝网层2中的横向丝网相接触，所述丝网材料中心位置的第一丝网层1的纵向丝网和相邻的第二丝网层2的纵向丝网不接触，所述丝网材料中心位置的第二丝网层2的纵向丝网和相邻的第一丝网层1的纵向丝网不接触，所述丝网材料中心位置的第一丝网层1中的纵向丝网的波峰和波谷的垂直距离与第二丝网层2中的纵向丝网的波峰和波谷的垂直距离相等且均为1.6d，非中心位置的第一丝网层1中的纵向丝网的波峰和波谷的垂直距离与第二丝网层2中的纵向丝网的波峰和波谷的垂直距离相等且均为2d，所述第一丝网层1中的纵向丝网中相邻的波峰和波谷之间的水平距离与第二丝网层2中的纵向丝网中相邻的波峰和波谷之间的水平距离相等且均为7d，其中，d＝1000μm为所述横向丝网与纵向丝网中单根丝的直径；
该丝网材料由以下步骤制备得到：
步骤一、将直径d＝1000μm的316L不锈钢丝进行编织，得到编织316L不锈钢丝网；
步骤二、将步骤一中得到的编织316L不锈钢丝网升温至900℃保温20min进行烧结处理，得到具有奇异泊松比效应的316L不锈钢丝网材料。
经检测，本实施例制备的具有奇异泊松比效应的316L不锈钢丝网材料，在沿y和-y方向进行纵向拉伸时，当纵向应变为0.0078时，泊松比为-9.45，在沿y和-y方向进行纵向压缩时，当纵向应变为0.024时，泊松比为2.08。
实施例7
本实施例具有奇异泊松比效应的丝网材料由3个丝网单元堆叠组成，每个所述丝网单元均由沿x-y平面对称的第一丝网层1和第二丝网层2堆叠组成，所述第一丝网层1由沿y方向排布且呈波浪形弯曲的纵向丝网、以及依次穿设在纵向丝网的波峰和波谷中的横向丝网组成，所述横向丝网与纵向丝网的波峰和波谷相接触，相邻的第一丝网层1与第二丝网层2中的横向丝网相接触，所述丝网材料中心位置的第一丝网层1的纵向丝网和相邻的第二丝网层2的纵向丝网不接触，所述丝网材料中心位置的第二丝网层2的纵向丝网和相邻的第一丝网层1的纵向丝网不接触，所述丝网材料中心位置的第一丝网层1中的纵向丝网的波峰和波谷的垂直距离与第二丝网层2中的纵向丝网的波峰和波谷的垂直距离相等且均为1.5d，非中心位置的第一丝网层1中的纵向丝网的波峰和波谷的垂直距离与第二丝网层2中的纵向丝网的波峰和波谷的垂直距离相等且均为2d，所述第一丝网层1中的纵向丝网中相邻的波峰和波谷之间的水平距离与第二丝网层2中的纵向丝网中相邻的波峰和波谷之间的水平距离相等且均为4d，其中，d＝28μm为所述横向丝网与纵向丝网中单根丝的直径；
该丝网材料由以下步骤制备得到：
步骤一、将直径d＝28μm的环氧树脂丝进行编织，得到编织环氧树脂丝网；
步骤二、将步骤一中得到的编织环氧树脂丝网采用0.05mol/L的PVA溶液以每平方厘米编织环氧树脂丝网0.3g的使用量对步骤一中得到的编织环氧树脂丝网进行粘接处理，得到具有奇异泊松比效应的环氧树脂丝网材料。
经检测，本实施例制备的具有奇异泊松比效应的环氧树脂丝网材料，在沿y和-y方向进行纵向拉伸时，当纵向应变为0.0078时，泊松比为-10.48，在沿y和-y方向进行纵向压缩时，当纵向应变为0.024时，泊松比为5.33。
实施例8
本实施例具有奇异泊松比效应的丝网材料由3个丝网单元堆叠组成，每个所述丝网单元均由沿x-y平面对称的第一丝网层1和第二丝网层2堆叠组成，所述第一丝网层1由沿y方向排布且呈波浪形弯曲的纵向丝网、以及依次穿设在纵向丝网的波峰和波谷中的横向丝网组成，所述横向丝网与纵向丝网的波峰和波谷相接触，相邻的第一丝网层1与第二丝网层2中的横向丝网相接触，所述丝网材料中心位置的第一丝网层1的纵向丝网和相邻的第二丝网层2的纵向丝网不接触，所述丝网材料中心位置的第二丝网层2的纵向丝网和相邻的第一丝网层1的纵向丝网不接触，所述丝网材料中心位置的第一丝网层1中的纵向丝网的波峰和波谷的垂直距离与第二丝网层2中的纵向丝网的波峰和波谷的垂直距离相等且均为1.7d，非中心位置的第一丝网层1中的纵向丝网的波峰和波谷的垂直距离与第二丝网层2中的纵向丝网的波峰和波谷的垂直距离相等且均为2d，所述第一丝网层1中的纵向丝网中相邻的波峰和波谷之间的水平距离与第二丝网层2中的纵向丝网中相邻的波峰和波谷之间的水平距离相等且均为6d，其中，d＝500μm为所述横向丝网与纵向丝网中单根丝的直径；
该丝网材料由以下步骤制备得到：
步骤一、将直径d＝500μm的环氧树脂丝进行编织，得到编织环氧树脂丝网；
步骤二、将步骤一中得到的编织环氧树脂丝网采用0.05mol/L的PVA溶液以每平方厘米编织环氧树脂丝网0.2g的使用量对步骤一中得到的编织环氧树脂丝网进行粘接处理，得到具有奇异泊松比效应的环氧树脂丝网材料。
经检测，本实施例制备的具有奇异泊松比效应的环氧树脂丝网材料，在沿y和-y方向进行纵向拉伸时，当纵向应变为0.0078时，泊松比为-2.64，在沿y和-y方向进行纵向压缩时，当纵向应变为0.024时，泊松比为0.93。
实施例9
本实施例具有奇异泊松比效应的丝网材料由3个丝网单元堆叠组成，每个所述丝网单元均由沿x-y平面对称的第一丝网层1和第二丝网层2堆叠组成，所述第一丝网层1由沿y方向排布且呈波浪形弯曲的纵向丝网、以及依次穿设在纵向丝网的波峰和波谷中的横向丝网组成，所述横向丝网与纵向丝网的波峰和波谷相接触，相邻的第一丝网层1与第二丝网层2中的横向丝网相接触，所述丝网材料中心位置的第一丝网层1的纵向丝网和相邻的第二丝网层2的纵向丝网不接触，所述丝网材料中心位置的第二丝网层2的纵向丝网和相邻的第一丝网层1的纵向丝网不接触，所述丝网材料中心位置的第一丝网层1中的纵向丝网的波峰和波谷的垂直距离与第二丝网层2中的纵向丝网的波峰和波谷的垂直距离相等且均为1.9d，非中心位置的第一丝网层1中的纵向丝网的波峰和波谷的垂直距离与第二丝网层2中的纵向丝网的波峰和波谷的垂直距离相等且均为2d，所述第一丝网层1中的纵向丝网中相邻的波峰和波谷之间的水平距离与第二丝网层2中的纵向丝网中相邻的波峰和波谷之间的水平距离相等且均为4d，其中，d＝500μm为所述横向丝网与纵向丝网中单根丝的直径；
该丝网材料由以下步骤制备得到：
步骤一、将直径d＝500μm的环氧树脂丝进行编织，得到编织环氧树脂丝网；
步骤二、将步骤一中得到的编织环氧树脂丝网采用0.05mol/L的PVA溶液以每平方厘米编织环氧树脂丝网0.1g的使用量对步骤一中得到的编织环氧树脂丝网进行粘接处理，得到具有奇异泊松比效应的环氧树脂丝网材料。
经检测，本实施例制备的具有奇异泊松比效应的环氧树脂丝网材料，在沿y和-y方向进行纵向拉伸时，当纵向应变为0.0078时，泊松比为-8.35，在沿y和-y方向进行纵向压缩时，当纵向应变为0.024时，泊松比为6.85。
实施例10
本实施例具有奇异泊松比效应的丝网材料由3个丝网单元堆叠组成，每个所述丝网单元均由沿x-y平面对称的第一丝网层1和第二丝网层2堆叠组成，所述第一丝网层1由沿y方向排布且呈波浪形弯曲的纵向丝网、以及依次穿设在纵向丝网的波峰和波谷中的横向丝网组成，所述横向丝网与纵向丝网的波峰和波谷相接触，相邻的第一丝网层1与第二丝网层2中的横向丝网相接触，所述丝网材料中心位置的第一丝网层1的纵向丝网和相邻的第二丝网层2的纵向丝网不接触，所述丝网材料中心位置的第二丝网层2的纵向丝网和相邻的第一丝网层1的纵向丝网不接触，所述丝网材料中心位置的第一丝网层1中的纵向丝网的波峰和波谷的垂直距离与第二丝网层2中的纵向丝网的波峰和波谷的垂直距离相等且均为1.9d，非中心位置的第一丝网层1中的纵向丝网的波峰和波谷的垂直距离与第二丝网层2中的纵向丝网的波峰和波谷的垂直距离相等且均为2d，所述第一丝网层1中的纵向丝网中相邻的波峰和波谷之间的水平距离与第二丝网层2中的纵向丝网中相邻的波峰和波谷之间的水平距离相等且均为5d，其中，d＝28μm为所述横向丝网与纵向丝网中单根丝的直径；
该丝网材料由以下步骤制备得到：
步骤一、将直径d＝28μm的环氧树脂丝进行编织，得到编织环氧树脂丝网；
步骤二、将步骤一中得到的编织环氧树脂丝网采用0.05mol/L的PVA溶液以每平方厘米编织环氧树脂丝网0.2g的使用量对步骤一中得到的编织环氧树脂丝网进行粘接处理，得到具有奇异泊松比效应的环氧树脂丝网材料。
经检测，本实施例制备的具有奇异泊松比效应的环氧树脂丝网材料，在沿y和-y方向进行纵向拉伸时，当纵向应变为0.0078时，泊松比为-0.92，在沿y和-y方向进行纵向压缩时，当纵向应变为0.024时，泊松比为0.13。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制。凡是根据发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。

Claims (3)

1.一种具有奇异泊松比效应的丝网材料，其特征在于，该丝网材料由3～26个丝网单元堆叠组成，每个所述丝网单元均由沿x-y平面对称的第一丝网层(1)和第二丝网层(2)堆叠组成，所述第一丝网层(1)由沿y方向排布且呈波浪形弯曲的纵向丝网、以及依次穿设在纵向丝网的波峰和波谷中的横向丝网组成，所述横向丝网与纵向丝网的波峰和波谷相接触，相邻的第一丝网层(1)与第二丝网层(2)中的横向丝网相接触，所述丝网材料中心位置的第一丝网层(1)的纵向丝网和相邻的第二丝网层(2)的纵向丝网不接触，所述丝网材料中心位置的第二丝网层(2)的纵向丝网和相邻的第一丝网层(1)的纵向丝网不接触，所述丝网材料中心位置的第一丝网层(1)中的纵向丝网的波峰和波谷的垂直距离与第二丝网层(2)中的纵向丝网的波峰和波谷的垂直距离相等且均为1.5d～1.9d，非中心位置的第一丝网层(1)中的纵向丝网的波峰和波谷的垂直距离与第二丝网层(2)中的纵向丝网的波峰和波谷的垂直距离相等且均为2d，其中，d为所述横向丝网与纵向丝网中单根丝的直径；
该丝网材料由以下步骤制备得到：
步骤一、将丝进行编织，得到编织丝网；
步骤二、将步骤一中得到的编织丝网升温至800℃～1000℃保温5min～20min进行烧结处理，得到丝网材料，或者采用0.05mol/L的PVA溶液以每平方厘米编织丝网0.1～0.3g的使用量对步骤一中得到的编织丝网进行粘接处理，得到丝网材料；所述丝网材料在被纵向拉伸时泊松比为负且纵向压缩时泊松比为正。
2.根据权利要求1所述的一种具有奇异泊松比效应的丝网材料，其特征在于，所述第一丝网层(1)中的纵向丝网中相邻的波峰和波谷之间的水平距离与第二丝网层(2)中的纵向丝网中相邻的波峰和波谷之间的水平距离相等且均为4d～8d。
3.根据权利要求1所述的一种具有奇异泊松比效应的丝网材料，其特征在于，所述横向丝网与纵向丝网中单根丝为环氧树脂丝或不锈钢丝，其中，单根丝的直径d＝8μm～1000μm。
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