三维大隔距机织间隔织物柔性复合材料的服役性能研究

为了探究陆基充气天线用三维大隔距机织间隔织物柔性复合材料的服役性能影响因素,分别对裁剪拼接造成的拼接强力、在酸碱工作环境中的材料强力、经折叠-展开-再折叠的耐折叠性能三大方面进行了研究。结果表明:拼接宽度为30 mm,选用胶黏剂聚氨酯A584,拼接方向夹网布经向,得到的拼接强力效果最佳,能达到反射面本体材料的断裂强力;在耐酸碱试验中,聚氨酯A584和TPU热熔胶膜均未脱胶,且表现出较好的耐腐蚀性能,表明构成反射面的各部分材料能适应天线的各种工作环境;充气反射面材料表现出较好的折叠性,其折叠性能与折叠次数、拼接宽度具有一定相关性,而与拼接用胶关系不大,拼接材料的宽度增加,折叠次数对其作用越小,折痕回复性能较好。

三维机织间隔织物增强复合材料的研究进展

随着现代科学技术的迅速发展,复合材料在轻质量、高比强度、抗冲击性和耐疲劳等方面的要求越来越高。以机织间隔组织为增强体的复合材料能较好地满足上述要求,成为研究热点之一。概述了机织间隔织物复合材料在空间结构设计、成型工艺、性能测试等方面的研究进展,综述了结构参数对间隔织物夹层性能的影响以及间隔织物复合材料夹层板的填充和成型工艺,总结了间隔织物复合夹芯板的力学性能,包括弯曲、压缩、低速冲击性能,展望了机织间隔织物增强复合材料的发展前景。

机织间隔织物增强聚氨酯泡沫复合材料的吸声性能

为进一步改善机织间隔织物增强聚氨酯泡沫复合材料的吸声性能,以不同质量分数的竹粉为填料加入间隔织物增强聚氨酯泡沫中,进行吸声性能测试并优化设计,研究了复合材料的空腔厚度、穿孔率以及二者相结合对吸声性能的影响。结果表明:在复合材料中加入竹粉质量分数为0.5%的吸声性能最好;空腔厚度越大,吸声峰值越向低频方向移动,且吸声频带越来越窄;穿孔率越大,吸声峰值越大,吸声峰值随穿孔率增加整体向高频方向移动,吸声频带越来越宽;穿孔率越大,达到吸收峰值所需的空腔越小,空腔厚度越大,所需穿孔率越小,穿孔与空腔相结合可以改善复合材料吸声效果。

三维机织间隔织物复合板材结构对其低速冲击性能的影响

采用工业涤纶长丝为原料织造了三维机织间隔织物和普通平纹织物,经过泡沫填充、树脂复合等处理,制成了中空结构复合板材、间隔织物结构复合板材和层合结构复合板材。对这三种不同结构复合板材的冲击性能和冲击后侧压性能进行测试,并计算侧压强度损失率。结果表明:接结纱的应用可以有效地抑制冲击产生的能量释放,聚氨酯泡沫能减少冲击破坏,所以聚氨酯泡沫填充的间隔织物复合板材具有较好的整体性能和抗冲击性能。

机织间隔织物压缩性能有限元分析

为研究机织间隔织物的力学性能,建立机织间隔织物的力学分析模型,以采用特殊工艺生产的机织间隔织物为研究对象,通过对机织间隔织物的成型原理与结构进行分析,利用ANSYS分析软件建立机织间隔织物的有限元模型。由于间隔织物在使用过程中压缩性能是最主要的力学性能,对机织间隔织物的压缩性能进行了模拟分析,得出了反映机织间隔织物压缩过程中受力变形情况的应力与变形云图和应力与应变曲线。与实验结果进行的对比分析表明吻合较好。

间隔纱的选配对机织间隔织物保暖性能的影响

文章研究了机织间隔织物保暖性能的影响因素及其影响规律。选择间隔纱线原料、间隔纱密度、间隔纱高度为影响因素,采用正交试验方法安排试验方案,用直观分析法得出各因素对保暖性能影响的主次顺序为:间隔纱高度、间隔纱原料、间隔纱密度,分析了各因素与保暖性能的关系,找出了机织间隔织物保暖性能最优方案。研究发现:间隔纱高度对机织间隔织物保暖性能影响最大,但不是间隔纱高度越高,保暖性越好,间隔纱高度超过一定数值,其保暖性能随着间隔纱高度的增加而下降。

机织间隔织物柱纱高度的确定

机织间隔织物的厚度由柱纱的高度决定.为了确定影响柱纱高度的因素,从几何结构角度出发,定义了影响机织间隔织物柱纱形态的5个结构参数,并建立了结构参数间的几何关系.通过将柱纱高度计算值同实测值的比较,发现计算值与实测值吻合得较好,证明所建立的柱纱结构参数间几何关系能够很好地反映实际情况.

预定型弯曲柱纱三维机织间隔复合材料的压缩性能

为探究柱纱弯曲程度对三维机织间隔复合材料(3DWSC)压缩稳定性的影响,采用手糊成型工艺将环氧树脂与三维机织间隔织物进行复合,并在其固化成型前对材料进行压缩预定型,制备了4种不同厚度即4种柱纱弯曲程度的三维机织间隔复合材料。探究了柱纱弯曲程度对3DWSC平压性能、平压破坏模式及疲劳性能的影响。结果表明,随着柱纱弯曲程度的增大,3DWSC的平压强度先降低后提升,柱纱的破坏模式由脆性断裂和失稳逐渐转变为屈服破坏,3DWSC的疲劳性能下降。

接结纱细度对机织间隔织物复合板材平压性能的影响

以高强低伸工业涤纶长丝为原料织制机织间隔织物,用聚氨酯泡沫填充织物的间隔,用环氧树脂对板材表面进行涂层复合,制成机织间隔织物复合板材。由于间隔织物复合板材的压缩性能主要取决于其夹芯结构,接结纱细度的不同会影响板材的平压性能,通过改变接结纱的细度,设计加工了5种接结纱细度的板材,并对其平压性能进行了测试分析。通过分析载荷变形曲线,得知板材的压缩历经契合、弹性、屈服、压实4个过程;同时,随着接结纱细度的增加,板材的契合所需变形量、平压强度、弹性模量等各项性能均明显增加,且增加幅度越来越大。

间隔织物面层组织对其增强板材性能的影响

设计织造平纹、方平、2/2斜纹和1/3斜纹4种不同面层组织的间隔织物,并在间隔织物的空间结构中填充聚氨酯泡沫,再用环氧树脂对其表面进行复合,加工制成机织间隔织物复合材料板材。对加工出来的4种间隔织物的复合板材进行压缩和弯曲试验,探讨4种不同的面层组织对间隔织物复合材料板材性能的影响。

间隔织物增强复合板材低速冲击性能研究

探讨间隔织物接结纱分布密度对所制得增强复合板材低速冲击性能的影响。以高强低伸工业涤纶长丝为原料,设计织造了三种接结纱分布密度不同的间隔织物,并制成间隔织物增强复合板材,测试了复合板材的低速冲击性能和冲击前后的侧压性能。结果表明:在一定范围内,间隔织物的接结纱分布密度越大,复合板材的芯柱分布越密集,板材的冲击损伤越小,抗冲击性能越好;板材受冲击后,侧压强度损失率越小。认为:在一定范围内提高间隔织物接结纱分布密度,有利于提高所制得复合板材的抗冲击性能。

红麻机织间隔填充用基布的开发

采用全麻、涤纶/红麻交织,开发出了两种用于植被培育和水土保持的机织间隔填充用基布,并进行了填充基质和草本对比生长试验。结果表明,干旱对两种基布草本生长影响都较小;全麻基布草本生长状况更好,适用于强力要求不高的环境;涤纶/红麻交织基布适用于强力要求较高的情况。

织物增强对三明治型复合材料板材性能的影响分析

纺织结构复合材料是以纺织预制件实现结构增强的复合材料。设计加工三种不同结构的三明治型复合材料板材,分别为无织物增强、平面织物增强和间隔织物增强复合材料。本文对三种复合材料板材的压缩、弯曲、剪切、剥离性能进行测试,并分析了织物增强对复合材料板材的性能影响。结果表明接结纱的存在及其与填充泡沫间的协同作用,使得间隔织物复合材料板材的压缩、剪切性能、剥离性能明显优于前两者。三种复合材料板材的弯曲强度差异不明显,但是间隔织物的存在却使板材的抗弯韧性更好。

玄武岩长丝/芳纶双层间隔纱织物及其复合材料的制备

设计并试织了玄武岩长丝／芳纶双层机织间隔纱织物。双层机织间隔纱织物是一种特殊结构的三维立体机织物．其潜在的应用领域之一是纺织复合材料风机叶片的增强材料，根据风机叶片对增强材料性能的特殊要求，选择玄武岩长丝、芳纶做基本原料，设计并试纺了玄武岩长丝／丙纶包缠纱。试验结果表明：玄武岩包缠纱在300捻／m时断裂强力达到最大，可用于面层组织织造；选用芳纶纱线作为接结纱，以平纹作为面层组织和接结组织的基础组织。探讨了双层机织间隔纱织物结构的影响因素，形成了双层机织间隔纱织物的织造技术，丰富了三维立体机织物的组织结构库，采用手糊法制备了复合材料。

东华大学在吸波复合材料领域取得新进展

东华大学纺织学院许福军教授团队近日在吸波复合材料研究领域取得新进展。据介绍,雷达吸波材料(RAM)可以将入射电磁能量转化为欧姆损耗,实现雷达隐身,已在许多先进飞机上得到应用。理想的RAM应具有吸收带宽、重量轻、机械强度好的特点。三维机织间隔复合材料(3DWSC)具有多维性和可嵌入性的特点,是作为高性能电磁波吸收材料的理想设计平台。以碳纳米管作为材料介电性能调控因子,制备介电性能可调控的碳纳米管/环氧树脂泡沫,并以三维机织间隔织物作为骨架,开发兼具承载能力的三维机织间隔织物增强碳纳米管/环氧泡沫复合材料。该复合材料力学性能优异,在30 J能量的冲击下仍保持结构完整。

冲击位置对三明治型复合板材冲击性能的影响分析

釆用高强低伸工业涤纶为原料,加工织造了机织间隔织物,对间隔织物空间进行泡沫填充,面层与树脂进行复合,制成了三明治型复合材料板材。测试了冲击位置不同时复合板材耐冲击性能和冲击前后板材的侧压性能,分析了冲击位置对三明治型复合板材耐冲击性能的影响。结果表明,相同冲击能量作用下,冲击位置不同时,复合板材的表观破坏和冲击后侧压性能均有差异。在间隔织物规格相同的情况下,冲击位置在接结点处的板材表观冲击损伤大,但冲击发生在接结点处的板材受冲击后,所能承受的侧压载荷相对较大。