陶瓷纤维制备技术的研究进展

综述了石英纤维、碳化硅纤维、氮化硅纤维、氮化硼纤维、氧化铝纤维、莫来石纤维、硅酸铝纤维等不同种类陶瓷纤维的制备技术研究现状和技术难点。石英纤维主要采用溶胶-凝胶法制备,需要纤维表面引入氮化硼涂层改善其界面析晶行为;碳化硅纤维主要采用前驱体转化法和活性炭转化法制备,需进行表面涂层增强其性能;氮化硅纤维主要采用溶胶-凝胶法和碳热还原氮化法制备;氮化硼纤维主要采用无机转化法和有机前驱体法制备;溶胶-凝胶法是氧化铝、莫来石和硅酸铝纤维的主要制备方法。未来国内陶瓷纤维研究应进一步提高纤维性能、开发新品种、提高制备技术水平、加强应用研究和拓展应用领域。

氧化铝连续纤维用前驱体溶胶的制备和可纺性研究

以铝(Al)粉和六水合氯化铝(AlCl_(3)·6H_(2)O)为Al源、中性硅溶胶(SiO_(2))为Si源,通过溶胶-凝胶法制备Al溶胶,再经浓缩、老化制得可纺性前驱体Al溶胶,研究物料配比、反应时间、浓缩温度及时间对制备Al溶胶的影响,以及浓缩、老化和稀盐酸(HCl)加入量对前驱体Al溶胶可纺性的影响,并测试了可纺性前驱体Al溶胶的流变性能。结果表明:在80℃水浴、电动搅拌转速为1000 r/min的条件下合成固含量为20%的Al溶胶,较佳的物料配比为Al粉/AlCl_(3)·6H_(2)O质量比11,较佳的反应时间为3 h;将固含量为20%、动力黏度(μ)为20 mPa·s的Al溶胶在80℃下浓缩5.0 h,再在28℃下老化40 h,可得到μ约60000 mPa·s且具有良好可纺性的前驱体Al溶胶;在可纺性前驱体Al溶胶的制备中添加稀HCl可有效抑制溶胶凝胶化,25 g Al溶胶中加入稀HCl 1.5 g较为合适;可纺性前驱体Al溶胶表现为切力变稀的假塑性流体,在温度为25~35℃、剪切速率为0~1000 s^(-1)时,溶胶的μ为50000~70000 mPa·s,具有良好的可纺性。

织物基柔性频率选择表面材料的研究进展

介绍了织物基柔性频率选择表面(FSS织物)的应用基础及其在天线、频率选择通信窗和吸波材料等方面的应用。阐述了FSS织物的3种成形方法,包括直接在织物上形成周期性导电图案、先形成周期性导电图案再与织物复合、导电层先与织物复合再形成周期性图案。其中,直接在织物上形成周期性导电图案是主流方法。3种方法形成的金属层FSS图案都存在金属与织物拉伸伸长不匹配的问题,容易造成金属FSS图案的断裂失效,开发具有高弹性的导电纱线是解决这一问题的有效途径。按频响特性FSS织物分为贴片型、孔径型和吸波辅助型3类。FSS织物正在由传统的单频带单层结构向多层级联、多频带、极化和角度不敏感、动态可调吸波结构发展。

改性铁氧体复合吸波材料研究进展

介绍了无机物、有机物、稀土材料改性铁氧体复合吸波材料的研究现状及优缺点,并指出了今后的研究方向。无机物改性以碳系材料改性为主,其次是无机氧化物,通过引入无机物调节材料的介电损耗和磁损耗,从而调整其电磁参数,提高其吸波性能,但因有些无机物可能具有毒性而使材料存在环境风险。有机物改性以导电聚合物改性为主,将导电聚合物与铁氧体结合,通过调节材料的电磁特性来优化其吸波性能,但有机物改性铁氧体的热稳定性及耐候性较差。稀土材料改性铁氧体主要通过掺杂稀土元素的方式调节铁氧体的电磁参数,以提高材料的宽频特性和吸收效率,但成本高、稀土资源有限且对环境有一定的影响。改性铁氧体复合吸波材料今后的研究方向是优化改性工艺、通过调节电磁参数以提高吸收损耗能力、拓展应用领域、克服吸波材料的限制。

钡铁氧体粉体的制备及其涂层织物的吸波性能研究

采用微波水热法合成钡铁氧体(BaFe_(12)O_(19))磁性粉体,采用机械混合法将BaFe_(12)O_(19)和聚偏氟乙烯(PVDF)粉体混合,以水性聚氨酯作为黏结剂,通过流延法制备BaFe_(12)O_(19)/PVDF复合吸波剂,将复合吸波剂涂覆在锦纶织物上制备吸波织物;研究了BaFe_(12)O_(19)粉体的晶体结构、化学结构、磁性能,以及吸波织物的力学性能、疏水性能、吸波性能。结果表明:合成的BaFe_(12)O_(19)粉体的相组成和晶体结构与已知的标准BaFe_(12)O_(19)相一致,具有较高的纯度,且具有良好的磁性能;随着涂层厚度的增加,吸波织物的断裂强力和断裂伸长率均呈现上升趋势,涂层厚度为3.5 mm时吸波织物的力学性能最好,断裂强力为1734.32 N,断裂伸长率为57.36%;随着PVDF加入量的增加,吸波织物的水接触角有所增大,但均小于90°;PVDF的加入有效提高了吸波织物的吸波性能,在BaFe_(12)O_(19)/PVDF质量比为1.00.6、涂层厚度为2.5 mm时,吸波织物的有效吸收带宽最宽,达2.48 GHz,吸波性能最好。

溶胶-凝胶法制备氧化铝长丝的研究进展

综述了溶胶-凝胶法制备氧化铝长丝过程中溶胶制备、纤维成形和高温处理3个阶段的技术研究进展。溶胶制备阶段,原料主要包括无机铝盐和有机醇铝盐,研究主要集中在铝溶胶的物料配比、投料方式、反应温度、反应时间和pH值等因素对制备氧化铝长丝的影响,缺乏胶体本身的理论研究,尤其是胶体性质与纤维形貌和性能关系的研究;纤维成形阶段,主要运用干法纺丝技术,纺丝方法较为单一;高温处理阶段,研究主要集中在抑制晶粒生长,控制晶粒尺寸,提高纤维致密度等方面。指出应加强溶胶制备、纤维成形、高温处理3个阶段对纤维结构和性能的影响,以及各阶段的关联性、影响因素和作用机理的研究。

热电材料的研究历程及其在智能纺织品中的应用

综述了热电材料的研究历程,以及热电材料在智能纺织品中的应用,分析了热电材料未来的发展方向。热电材料的发展可分为三代:第一代主要是硒化物和碲化物基材料,具有高热电性能,但会对环境造成危害;第二代主要是基于氧化物或硅化物的陶瓷材料,具有较低的成本和良好的环境友好性,但热电转换效率和机械强度有待提高;第三代主要涉及聚3,4-乙烯二氧噻吩、碳纳米管和石墨烯等复合材料,具有质量轻、柔性好、高热电性能和多功能性等优点,但制备工艺复杂且成本较高,稳定性较差。热电材料在智能纺织品中的应用涉及热电效应原理的应用、有机和无机热电材料的应用、碳纳米管掺杂改性方法的改进。热电材料未来发展的研究方向重点在开发低成本、高效的制备工艺,优化材料成分和结构设计,提高材料的热电转换效率。

胶原蛋白/聚丙烯腈复合纤维的结构与性能

采用密度梯度管、声速取向仪、Instron 5565型强力仪、切片光学显微、回潮率测试等手段对胶原蛋白/聚丙烯腈复合纤维的结构和性能进行了测试。结果表明,随着胶原蛋白含量的增加,胶原蛋白/聚丙烯腈复合纤维的密度增大,总体取向度减小,断裂强度、断裂伸长和初始模量均减小。胶原蛋白/聚丙烯腈复合纤维内胶原蛋白均匀分布。胶原蛋白的加入,明显改善了腈纶纤维的吸湿性能,但随着胶原蛋白含量的提高,复合纤维的回潮率增加放缓。

人工智能赋能“纺织材料学”课程思政的探索与实践

全面推进课程思政建设是高等教育落实立德树人任务的重要战略举措。通过引入知识图谱和人工智能技术,结合成果导向教育理念,文章探索了“纺织材料学”课程思政的实施路径。结果表明,课程思政建设不仅提升了学生的学习兴趣和效果,还在潜移默化中增强了学生的专业认同感、历史使命感和社会责任感,为培养具有家国情怀、符合社会主义核心价值观的纺织创新人才提供了有力支撑。

硫氰酸钠浓水溶液中胶原蛋白的接枝改性及共混纺丝

在硫氰酸钠的浓水溶液中对胶原蛋白进行丙烯腈接枝聚合改性,并通过红外光谱、X射线衍射对接枝产物进行了表征。研究了几种不同比例胶原蛋白与聚丙烯腈共混纺丝液的纺丝性能,通过Instron5565型强力仪、扫描电镜等手段对纤维的力学性能与形貌进行了测试和分析。测试结果表明,胶原蛋白主要以无定形态存在于纤维中,随加入的胶原蛋白含量增加,纤维断裂强度逐渐下降。胶原蛋白含量15%以下时,纤维具有良好的力学性能,纤维具有圆形截面和表面的纵向沟槽。

波导管法测量金属丝嵌织织物的微波屏蔽效能

研究防微波织物中金属纤维的嵌织方式对其防微波性能的影响规律.设计并织造了嵌织不锈钢长丝棉织物,测试了不锈钢长丝嵌入密度及电磁波入射角度对织物屏蔽效能的影响.测试结果表明,织物屏蔽效能随着不锈钢长丝嵌入密度的增大而增大,在达到最大值后基本稳定;电磁场透过强度随着电磁波入射角度的变化基本上呈余弦平方曲线;织物经纬双向嵌入不锈钢长丝能够大幅度减小屏蔽效能随电磁波入射角度的波动,更能达到理想的屏蔽效果.

织物悬垂性能的可视化模拟技术

针对当前三维服装CAD的发展,综述织物悬垂性能的可视化模拟技术的开发现状,认为几何建模法虽有逼真效果,但是灵活性差;物理建模法更接近于真实状态,但不适合快速实时应用;综合建模法作为两种方法的综合,仍受几何建模法缺陷的影响.文中还指出完成服装穿着效果的仿真有待解决的几个问题.

胶原蛋白的接枝改性及与腈纶共混纤维的研究

通过接枝聚合的方法对胶原蛋白进行改性,显著改善了胶原蛋白易溶于水的缺点,使之能够应用于纤维工业,并通过红外光谱对接枝改性的胶原蛋白进行了表征.同时,研究了几种不同比例胶原蛋白与聚丙烯腈共混纺丝液的纺丝性能,通过Instron 5565型强力仪、扫描电镜等对纤维的力学性能与形貌进行了测试和分析.

服装B2C电子商务网站的技术支撑

针对建立服装B2C电子商务网站的技术要求,本文分析了从顾客的三维人体测量、人体电子模型的建立、到三维服装试穿的全过程,旨在为我国服装电子商务的发展提供技术保障。

界面聚合聚脲微胶囊相变材料的研制与性能

采用界面聚合法制备微胶囊相变材料,以硬脂酸丁酯为芯材,以单体2,4-甲苯二异氰酸酯(TDI)和二亚乙基三胺(DETA)反应生成的聚脲树脂为壳体,在4500r/min～5000r/min转速下制得的微胶囊平均粒径为1μm～4μm。研究了不同的芯材壁材比对微胶囊形态和包裹效率的影响,当芯材壁材比为2时包裹效率达到最大值93.2%。所制备的微胶囊表面光滑平整,具有良好的致密性,相变温度为22.98℃,相变焓为88J/g。研究发现,当DETA分两次加入时比一次性加入时质量损失率减少12%。

假发单纤维摩擦性能测试探讨

在INSTRON 5565万能材料试验设备上加装自制简易装置,实现不同包围角及不同隔距等的变化,以假发软物质与金属等硬物质组成摩擦副,分别在不同测试条件下对假发单纤维进行了摩擦测试,建立了相关表达指标,并详细分析了影响其摩擦性能的众多因素.结果表明,桃木对假发的摩擦最大,尼龙塑料次之,在金属45号钢下的摩擦力最小;PA与PET纤维假发的摩擦性能较为接近,胶原蛋白/PAN混纺纤维假发所受摩擦力稍高,真人发的摩擦力最大;真人发抛光后的顺鳞片摩擦力反而大于抛光前的摩擦力;在低速下,假发与摩擦辊之间的摩擦力有增大趋势,超过某一速度后,其摩擦力随速度的增大而减小;在所述条件下,当真人发与桃木摩擦辊之间的包围角从30°～360°变化时,摩擦力从0.362～1.94cN加速递变.

氮化硼纤维及其复合材料的研究进展

介绍了氮化硼陶瓷粉体、纤维及其复合材料的制备方法,以及各种方法的优缺点;并对氮化硼纤维的产业化发展进行了展望。目前,氮化硼粉体的制备主要采用相沉积法,氮化硼纤维的制备主要采用有机前驱体法,氮化硼复合材料主要采用包覆法、冷压法等。指出制备性能优良的氮化硼纤维是该领域研究的热点,寻找反应条件相对温和、适合大批量生产氮化硼纤维的方法是氮化硼纤维产业化发展的关键,实现其产业化发展将会拓宽其在复合材料方面的应用。

氮化硼的制备及其性能表征

以三氯化硼和氯化铵为原料,在110℃合成三氯环硼氮烷(TCB),将合成的TCB与异丙胺在0℃左右进行胺解反应,将胺解产物在120℃聚合,得到聚硼氮烷高聚物,聚硼氮烷经1 000℃氮化得到氮化硼(BN),对BN的热性能及晶体结构等进行表征。结果表明:通过红外光谱和X射线衍射分析,聚合产物为聚硼氮烷,经1 000℃氮化后,形成BN晶体,晶体结构为斜方晶系;氮化过程存在部分游离碳(C),BN晶体中含有B,N,C元素;聚硼氮烷可溶于二甲基亚砜和N,N-二甲基甲酰胺,可以进行湿法纺丝。

胶原蛋白改性腈纶纤维的纺丝及后处理工艺研究

以从皮革废弃物中提取的胶原蛋白为原料,经丙烯腈接枝改性后与聚丙烯腈共混纺丝,制成了胶原蛋白改性腈纶纤维。通过对不同后处理工艺下的纤维的力学性能进行测试,从而确定了最佳的后处理工艺,并研究了不同胶原蛋白含量对纤维力学性能的影响。

大豆蛋白复合纤维热学性能研究

对比聚乙烯醇(PVA)膜,采取热重分析和差示扫描量热法研究了大豆蛋白/聚乙烯醇复合纤维(以下简称sp/PVA)的热学性能,并分析了聚乙烯醇及sp/PVA热性能的差异.不同sp/PVA测试结果表明大豆蛋白含量及线密度影响纤维的热性能.热重分析中,大豆蛋白含量多少影响失重过程长短,纤维线密度越低,热性能越好.差示扫描量热结果显示,sp/PVA的第一个峰为玻璃化转化区,第二个峰主要是由于聚乙烯醇的熔融引起.