Vectran纤维复合材料抗破坏性能的研究

为了解Vectran纤维复合材料抗破坏性能,本文测试了Vectran织物及其有机硅涂层织物的拉伸、撕裂、冲击和磨损性能,并分析了涂层对其力学性能的影响。试验得出,Vectran织物轻质高强,其拉伸破坏形式为纱线的断裂和滑移;经涂层工艺加工后,织物中纱线被固定,拉伸破坏主要表现为纤维的直接断裂;涂层使Vectran织物的撕裂强力大大降低,主要是由于涂层使织物的撕裂三角区大大减小,受力纱线根数减小;涂层织物的抗冲击性能远远低于未涂层织物;Vectran纤维的耐磨性能较好,经受砂轮磨损后基本不产生磨屑。

Vectran纤维的耐热稳定性研究

为了解Vectran纤维的耐热稳定性,使用烘箱对其进行了热老化处理,测试了其拉伸性能、失重率,并利用SEM、红外分析、DSC手段研究了试样外观以及分子结构受热老化的影响。结果表明,Vectran纤维的耐热性能较好,从250℃开始,其强力开始快速下降;SEM表明Vectran纤维受热老化后表面产生纵条,温度越高,纵条越深,最终产生类似劈裂的效果;红外分析表明纤维大分子链的侧基C=O的振动发生变化,主链中C-O有可能发生断裂;DSC表明热老化处理使Vectran纤维的熔点有少许提升,这主要是高温提供分子链末端运动的机会,使分子链进一步固相紧缩。

Vectran纤维复合材料拉伸与撕裂性能研究

文章对Vectran纤维织物及Vectran纤维织物复合材料的拉伸和撕裂性能进行了试验研究;分析了环境温度对Vectran纤维织物拉伸性能的影响;讨论了不同涂层厚度下织物复合材料的抗拉特性与破坏模式。试验结果表明Vectran纤维织物材料的拉伸性能明显的受环境温度影响;材料失效破坏模式,对Vectran纤维织物主要为纤维的滑移,而对Vectran纤维织物复合材料则只要是纤维的拉伸断裂破坏。

Vectran纤维的耐酸碱性

为定量了解Vectran纤维的耐酸碱性能,为其实际应用提供必要的理论参考,采用硫酸和氢氧化钠溶液对其进行了处理,并测试处理前后纤维的失重率、断裂强度和表面形貌的变化。结果表明,酸碱处理后,Vectran纤维的质量损失率相差不大,只有在浓硫酸中纤维的腐蚀情况比较严重;拉伸试验中,Vectran长丝的强力受酸碱处理的影响不大,只有浓硫酸对其有致命的影响;SEM显示酸碱处理使Vectran纤维表面产生纵向沟槽,沟槽的密度和深度与酸碱的浓度和处理时间有关,其中硫酸的处理效果更为明显。

Vectran长丝断裂强力的Weibull分布统计分析

通过假设检验,验证了2种Weibull分布对Vectran长丝断裂强力统计分析的适用性,并用2种Weibull分布对4种不同长度的长丝断裂强力进行统计分析。借助Minitab分析平台计算出Vectran长丝的平均断裂强力、Weibull模数、尺度参数和位置参数,并模拟了断裂强力的概率图和概率密度曲线。结果表明:Weibull分布适用于分析Vectran长丝的断裂强力,且三参数Weibull分布比两参数Weibull分布拟合程度更好;随着Vectran长丝试样长度的增大,其断裂强力的Weibull模数逐渐减小,同时平均断裂强力逐渐变小,且由两参数Weibull分布得出的平均断裂强力略小于三参数Weibull。

芳香族聚酯液晶Vectran纤维的性能与应用

芳香族聚酯液晶Vectran纤维是一种新型的高性能纤维。分析了Vectran热致液晶聚芳酯纤维的结构特征、力学性能、热性能、耐化学性能、抗蠕变及耐摩擦性能,详述了影响纤维力学性能的因素,介绍了该纤维的应用领域。

Vectran长丝小样试织工艺探索

探究了Vectran长丝纱在剑杆小样机上试织平纹织物的主要工艺设计和上机织造情况。研究Vectran长丝纱的可织性,探索利用Vectran长丝纱开发新型产业用纺织品的途径。结果表明其可织性与芳纶类似,主要问题是其织造张力难以均匀控制,且易钩丝,应对长丝纱作前处理并合理控制织造工艺。

Vectran长丝力学性能及其影响因素

为了研究Vectran长丝捻度、试样长度、拉伸速度和上浆对其拉伸力学性能的影响,采用等速拉伸的测试方法对Vcetran长丝的拉伸力学性能进行了测试,并对结果进行分析比较。结果表明:Vectran长丝的捻度与断裂强力呈二次多项式关系,与断裂伸长呈线性关系;随着试样长度的增加,Vectran长丝的断裂强力先增大后降低,断裂伸长率则呈现相反趋势;Vectran长丝断裂强力随着拉伸速度的增加而有小幅度增大的变化趋势,而断裂伸长率无明显变化。试验还表明,上浆对Vectran长丝具有增强保伸作用。

Vectran长丝的拉伸性能研究

研究Vectran长丝的单向、勾结、弯折拉伸性能和摩擦性能,并与芳纶1414长丝和高强涤纶长丝进行比较。试验结果表明:Vectran长丝的拉伸强度、勾结强度、弯折强度和耐磨性能均比芳纶1414和高强涤纶要高,断裂伸长率低于高强涤纶;加捻对Vectran长丝的单向拉伸强度、伸长率和耐磨性有增加作用;影响Vectran长丝拉伸性能的主要因素是机速、纱线在导纱针针孔处的弯曲曲率和包围角、各部件的摩擦因数等。

热致液晶聚芳酯Vectran纤维的结构与性能

热致液晶聚芳酯Vectran纤维是一种新型的高性能纤维。介绍了Vectran纤维的发展状况、熔纺制备和热处理技术,分析了Vectran纤维的结构特征,对比研究了其力学性能、热性能、耐化学性能、抗蠕变以及耐摩擦性能等,并列举了其主要应用范围。

Vectran纤维在飞艇蒙皮材料中的力学性能研究

为了研究Vectran纱线是否符合飞艇蒙皮材料的性能要求,探究捻度对Vectran长丝纱的力学性能的影响,并织造Vectran平纹织物。通过比较四种不同的Vectran织物的拉伸、撕裂性能,讨论涂层对Vectran织物力学性能的影响以及不同的撕裂失效模式。结果表明:加捻可以增强Vectran长丝纱的断裂强力,但需要特殊工艺,随着捻度增加,强力出现先降低后增加再降低的趋势;成本更低的400D Vectran织物可以达到飞艇蒙皮材料的力学性能要求;Vectran涂层织物与未涂层织物的撕裂失效模式不同。

减缓Vectran纤维光辐照降解的涂层防护研究

目的研究有效涂层防护措施,以减缓Vectran纤维在强光辐照下的老化降解。方法采用苯并三唑类紫外吸收剂、三嗪类紫外吸收剂和受阻胺类光稳定剂,与端羟基超支化聚酯改性Ti O2进行复合,并通过超声浸渍法制备纤维涂层。通过扫描电镜、透射电镜、单丝拉伸实验、紫外透射光谱和涂层附着力测试等表征手段对复合涂层进行研究。结果超声浸渍法有效改善了复合涂层与纤维的附着力,复合涂层能够保证200~380nm波长范围紫外线零透过率,涂层后纤维经336h光辐照后,保有强度比纯纤维增加了49%。结论无机/有机复合涂层极大地减轻了光辐照对纤维本体的损伤,有效地减缓了Vectran纤维的降解,可提高Vectran纤维在平流层环境的紫外防护能力,延长其作为平流层飞艇蒙皮增强材料的服役寿命。

表面处理对Vectran增强膜材性能的影响

为了增强Vectran基布与水性聚氨酯的界面粘结性能,本文通过对Vectran基布进行碱处理和等离子体处理,研究其对Vectran增强膜材拉伸性能和剥离性能的影响,并采用扫描电子显微镜、接触角表面性能测定仪分析表面处理对Vectran纤维表面形貌和浸润性的影响。研究结果表明:碱处理和等离子处理均能有效提高Vectran纤维界面性能,但对Vectran增强膜材力学性能有不同程度的损伤,其中Vectran基布经20 mol/L碱溶液处理120 min后增强膜材剥离强度增大了70.67%,经10 mol/L碱溶液处理120 min后增强膜材剥离强度增大了29.19%,经等离子体处理6 min后增强膜材剥离强度增大了13.50%;但Vectran基布经20 mol/L碱溶液处理120 min后增强膜材拉伸断裂强度降低了89.99%,经10 mol/L碱溶液处理120 min后增强膜材拉伸断裂强度降低了19.02%,经等离子体处理6 min后增强膜材拉伸断裂强度降低了4.38%。

Vectran LCP纤维新进展

详细介绍了芳族聚酰胺和芳族聚酯的不同之处,展示了这类纤维与熟知的聚酰胺、聚酯纤维之间的联系。重点介绍了Kuraray公司Vectran芳族聚酯LCP的研发进展状况。

Vectran长丝的耐磨性能及其影响因素的试验研究

为提高Vectran长丝的可织性,利用自制的摩擦仪模拟了上机织造对纱线的摩擦作用,从纱线规格、纱线前处理以及试验条件3个方面,研究了影响Vectran长丝耐磨性能的各种因素。试验结果表明:线密度与Vectran长丝耐磨性能成正比;预加张力及摩擦速度与耐磨性成反比;低捻度能提高Vectran长丝的耐磨性能,高捻度会严重劣化其耐磨性能;上浆有助于提高Vectran长丝的耐磨性能;纱线的耐磨性能与针钩直径密切相关。

Vectran纤维层压织物撕裂性能研究

对Vectran纤维增强层压织物进行了梯形和中心裂口撕裂性能测试,分析了Vectran层压织物的撕裂过程。研究结果表明：Vectan织物经层压处理后,其撕破强力降低,组织相同的层压织物撕裂强力随织物紧度的增加而提高。并讨论了长丝纤度织物和组织对层压织物撕裂强力的影响。

深空大载荷航天器软着陆气囊制造技术

结合火星全向软着陆气囊构型及高强度性能要求,研究了深空大载荷航天器软着陆气囊制造技术。以涂覆Vectran囊体材料,运用缝纫、热合等制造工艺分别设计了不同的搭接面结构,通过缝纫和热合的工艺控制过程对9种结构搭接面的力学性能、气密性能开展测试,结果表明:组合式叠缝(20 mm)搭接面构型最优,强度效率高达85.9%。将该搭接面结构应用于深空大载荷飞船软着陆气囊,通过飞船投放回收着陆试验,结果表明:试验效果良好,试验中模型着陆稳定,无侧翻及明显反弹;试验后检查气囊和模型均结构完好,没有出现破损现象,验证了该搭接面构型用于深空大载荷航天器软着陆气囊制造的可行性。

聚芳酯织物的光老化性能

为了探究聚芳酯织物受光老化作用的影响,通过氙弧灯光照老化实验处理聚芳酯织物,研究了聚芳酯织物光老化前后的拉伸性能和结构变化,探讨了聚芳酯纤维的光老化机制。结果表明:氙弧灯光的加速老化使聚芳酯织物的拉伸强力明显下降。红外图谱分析显示,1 725 cm-1附近的C O吸收峰和1 110 cm-1附近的C―O吸收峰有明显下降,分子链发生断裂;ESEM分析显示,纤维内部有低分子物质析出,导致试样表面微观结构严重粗化;DSC分析显示,光老化使纤维内部的结晶结构遭到严重破坏。

局域外热源下层合材料烧蚀特性研究

层合式柔性复合材料其强度、耐候性、密封性突出,在航空航天领域具有重要的应用价值。研究采用激光辐照的方法产生局域外热流,针对不同热流密度和氧气分压,对耐候层和高强度纤维层合材料的烧蚀特性进行了实验研究。实验结果表明,在局域外热源条件下,表面耐候层以热缩合破裂的形式与底层纤维脱开,从而使纤维材料暴露在外热源下,最终以纤维的受热分解和碳化实现材料的整体破坏。随着热流密度的增加,破坏过程明显加快,环境氛围对纤维的高温段烧蚀过程影响很大,而对耐候层的烧蚀过程几乎不产生影响。