拉挤编织复合材料压缩性能研究

通过将二维编织技术与拉挤成型工艺相结合,研制出拉挤编织复合材料管件。它的主要工艺为碳纤维从纱架上引出后浸渍环氧树脂,利用48锭卧式二维编织机织造多个不同内径的碳纤维编织物,待加热固化成型后牵伸拉拔出型材制品。采用电子万能材料试验机对复合材料管件进行压缩性能测试,研究其加载过程中试样的破坏机理,并比对不同内径尺寸和不同加载速度下试样的压缩性能。结果表明,复合材料管件破坏形式主要为折叠破坏,且随着试样内径尺寸的增加,压缩强度呈增大趋势。此外,随着加载速率的增加,压缩强度增加较缓慢,对其影响不明显。

定向纤维集合体压缩性能的研究

研究了腈纶、羊毛条纵向、横向和随机排列纤维集合体的压缩性能。发现压缩性与纤维取向有一定关系。横向排列集合体开始时抗压缩性较差 ,而后来抗压缩性比纵向高。松散、定向排列的纤维集合体 ,VanWyk s压积关系式仍然适合 ,但毛涤混纺织物的压缩除了初始段外不符合VanWyk s压积关系。

三维织物间隔复合材料的力学性能

三维织物间隔复合材料是一种由垂向机织物连接两个平行织物平面的三维机织间隔复合材料,具有整体性好、可设计性强等特点。以玻璃纤维、碳纤维为原料,对三维间隔织物的结构进行设计,制备三维织物间隔复合材料,研究材料在平压和三点弯曲载荷作用下的力学特性,并分析纤维种类、夹芯层间距等结构参数对材料压缩、弯曲性能的影响。结果表明:随着夹芯层间距的增加,材料的压缩强度逐渐降低;材料的弯曲强度也逐渐降低,且纬向弯曲强度大于经向;采用碳纤维与玻璃纤维分别作为纬纱进行织造,前者制备的复合材料的压缩和弯曲强度均高于后者。

拉细羊毛及其混纺织物的结构与光泽

针对拉细羊毛(Optim)纤维纯纺及其混纺织物,应用扫描电子显微镜观察拉细羊毛及其织物的表观形态结构,测试了织物压缩性和织物的光泽,进行了织物因子聚类分析。研究结果表明:拉细羊毛织物的纤维卷曲少,纤维由椭圆形变成略带多边形,鳞片间距变大;织物内纱线纤维挤得比较紧,织物压缩平均厚度值小,表面厚度较小;织物的正反射、漫反射光强和对比光泽度较大,呈现良好的光泽和平滑性。织物因子聚类分析表明:纯拉细羊毛织物处于细羊毛和羊毛/蚕丝混纺织物之间,拉细羊毛织物具有丝般光泽。

棉纤维集合体压缩力传递与密度关系

为分析棉纤维集合体的压缩力传递特性,在万能试验机上对棉纤维集合体进行压缩试验,用压力传感系统采集受压棉纤维集合体上、中、下3层的压强,分析传感器采集的压缩强度与棉纤维集合体应变、相对密度的关系。试验结果表明:随着棉纤维集合体应变的增加,其各层压强值均增加;各层棉纤维集合体压强值由上而下呈降低趋势,层间存在显著压强差。分析棉纤维集合体的密度-力学性能发现,其相对密度与压强之间呈极佳的线性关系,即棉随着纤维集合体相对密度的增加,各层压强均呈线性增加。同时,相对密度与层间压强差之间存在良好的关系,表明棉纤维集合体存在显著的应变率敏感性。

纤维集合体压缩性能的研究及展望

针对纺织材料及纺织制品的主要物理机械性能之一———压缩性能,介绍了研究纤维集合体压缩性能的各种经典理论、测试方法及试验评价,并展望了纤维集合体压缩性能的研究前景。

碳纤维织物增强聚苯硫醚复合材料的制备及性能

采用薄膜叠压法制备碳纤维织物增强聚苯硫醚(CFF/PPS)复合材料层压板,研究了热压温度、热压压力和热压时间对复合材料层压板力学性能的影响,确定了制备CFF/PPS复合材料的理想工艺参数为:热压温度320～330℃,热压压力0.15～0.20MPa,热压时间8～10min。在该参数下制得的层压板拉伸强度为652MPa,弯曲强度为711MPa,层间剪切强度为43MPa;在6.7J/mm的冲击能量下,层压板的冲击后压缩剩余强度为116MPa。

复合材料中平纹机织物的压缩性能

针对RTM工艺中闭模时对织物造成的压缩问题,利用压缩试验对平纹机织物在受压时的厚度与纤维体积含量的变化和压缩参数进行研究,并采用CCD显微摄像仪获取了不同压缩程度下复合材料制件的横截面图像。结果表明:织物的干湿态和受压缩次数对织物的压缩性能有明显影响;织物在卸除载荷后发生部分回弹,初始织物的体积压缩性能随着压缩次数的增加而下降;从结构上看,纤维的间隙和富树脂区随着压缩程度的增大而减小,纱线的屈曲状态和横截面受压产生严重变形。

絮类填料纤维集合体压缩性能的研究

用自行研制的“纤维集合体变密度力学性能和密度分布测量装置”,对随机散状排列的几种常用填充絮状纤维集合体的压缩性能进行了研究,并观察了压缩过程中纤维的变形情况。

絮状纤维集合体压缩回复特征的研究

压缩性能是纺织材料及纺织制品的主要物理机械性能之一,影响材料的各种使用性能.通过单向施力挤压,研究了羊毛、山羊绒、腈纶、鹅绒、木棉5种常用絮状纤维集合体的压缩回复性能,对它们的压缩回复特征曲线进行了表征,并完成了特征值的提取.发现由于纺织纤维的黏弹性导致集合体的压缩曲线与压缩回复曲线不重合.5种絮状纤维集合体形成的压缩回复圈大小及形状各不相同,这主要与纤维的形态结构及性能有关.集合体压缩变形回复的能力几乎不受纤维排列方式的影响,主要由纤维自身的回弹能力决定.

新型三维织物夹芯复合材料的制备及其力学性能

以玻璃纤维为原料,采用特殊的三维织造工艺,织制经向剖面为矩形的新型三维夹芯织物。以环氧树脂E-51、9055型固化剂组成树脂基体体系,采用手糊成型工艺将上述机织物复合制成三维织物夹芯复合材料。对高度为10、20及30 mm的三维织物夹芯复合材料的力学性能进行研究,重点分析夹芯层高度对材料压缩与弯曲性能的影响。结果表明:随着夹芯层高度的增加,材料的压缩强度与模量逐渐下降,弯曲强度逐渐上升,弯曲模量逐渐下降,其中纬向弯曲强度明显大于经向。

纤维织物阻燃研究进展

长期以来,针对纤维织物的阻燃研究是国内外共同关注的课题,因此,纤维织物的阻燃研究日新月异,各种阻燃方法也应运而生。随着人们环保意识的不断增强,纤维织物的绿色阻燃日益深入人心。主要阐述了近年来纤维织物的绿色阻燃方法,即溶胶—凝胶技术、纳米粒子吸附、层层自组装和紫外光接枝等方法,并对未来纤维织物的阻燃进行了展望。

棉纤维集合体压缩性能研究

探讨棉纤维集合体压缩量、体积质量与压缩力的关系。介绍了纤维集合体压缩性能理论,以南疆手摘棉纤维集合体为原料,在不同棉纤维集合体添加量、加载次数、加载速度和种类的条件下,测试了棉纤维集合体压缩量和体积质量与压缩力的关系。结果表明:棉纤维集合体压缩量增加压缩力上升,棉纤维集合体体积质量与压缩力呈显著线性关系。单因素对比试验发现,棉纤维集合体添加量、加载速度、加载次数和种类对压缩力有显著影响。认为:棉纤维集合体压缩性能研究可对棉纤维集合体的生产加工、制品包装环节生产实践提供理论指导。

等离子体处理对芳纶针织物复合材料性能的影响

将芳纶织成纬平针织物,再进行等离子体处理;将未处理及处理的芳纶纬平针织物与E44环氧树脂复合制成芳纶针织物复合材料,测试了复合材料的抗拉强度和抗压强度,结果显示:相比处理前,经等离子体处理过的复合材料的经向抗拉强度和纬向抗拉强度分别提高了49%和33%;经向抗压强度和纬向抗压强度分别提高了40%和39%;经向的抗拉强度和抗压强度均大于纬向的。

纤维集合体压缩力学行为的研究:1.压缩特征曲线的表征与特征值的提取

研究羊毛、山羊绒、腈纶、鹅绒、木棉5种纤维集合体的压缩性能。通过单向施力挤压,对纤维集合体的压缩特征曲线进行表征,同时完成特征值的提取。发现5种纤维集合体的压缩曲线、压缩应力与应变曲线、压缩模量曲线存在明显差异,这主要与纤维的形态及结构有关,并将压缩过程分为3个区:近似线性区、转变区(或滑移变形区)、模量线性增加区。

含Z向钢针阵列立体织物钢针置换摩擦力分布规律

为合理设计整体穿刺成型织物钢针置换装备,分析含Z向钢针阵列立体织物在钢针置换时内外层钢针的置换摩擦力分布不均的现象,对立体织物进行细观分析,建立了单行单层织物的弹簧与质量离散线性系统模型,分析了系统模型中的钢针微段的偏移情况,并以此推断钢针阵列置换力分布规律,最后通过实验进行验证。结果表明:织物中纤维束受压变形量由外层向内层逐渐增大,导致钢针置换摩擦力由外层向内层逐渐增大,实验结果与理论预测结果一致。

纤维集合体压缩力学行为的研究:2.纤维形态及表面摩擦对压缩性能的影响

通过单向施力挤压实验,从纤维形态及表面摩擦的角度对羊毛、山羊绒、腈纶、鹅绒、木棉5种常用纤维集合体的压缩性能进行探讨。分析纤维的形态及结构是影响纤维集合体压缩性能的主要因素之一,验证了纤维间接触点数量不受纤维卷曲及纤维截面形状影响这一结论。认为纤维的排列形式对集合体压缩性能会产生重要影响,排列形式不同导致集合体结构不同,产生压缩力的来源也不同。有无筒壁约束条件下的集合体压缩力学行为也存在明显差异,这主要与纤维集合体能否有较大的自由空间发生膨胀与变形有关。

苎麻织物毛羽刺痒感的力学评价

织物表面硬质毛羽是导致皮肤刺痒的主要因素,本文依据毛羽与皮肤的刺扎作用,建立单纤维轴向弯曲压缩基本模型,并利用改装后的单纤维强力仪,对苎麻纤维刷进行刺扎弯曲实验,验证了纤维束最大压缩强力与纤维形态参数间的基本关系?

异形三维圆管状机织复合材料的压缩性能分析

探讨异形三维圆管状机织复合材料的压缩性能。采用383 tex低捻玄武岩长丝束为经、纬纱,在SGA598型小样织机上织造了异形三维圆管状机织物。以环氧乙烯基改性树脂V⁃118为基体,采用手糊成形工艺制成了异形三维圆管状机织复合材料。在RGY⁃5型万能材料试验机上测试了复合材料的轴向压缩及径向压缩性能。结果表明:压缩载荷⁃位移曲线均表现为先增加后下降的趋势,轴向最大压缩载荷为15002.90 N,径向最大压缩载荷为185.54 N。认为:异形三维圆管状机织复合材料具有良好的整体性,无分层现象。

康复器械用碳纤维织物的压缩成型特性研究

研究了织物编织方式和定型剂含量对康复器械用有机织物和针织织物在压缩阶段的织物初始厚度和压缩时间、松弛节点的应力松弛率和回弹阶段的变形占比的影响。结果表明,在未添加定型剂前,CC-2T200、CC-P450、C-LT420和C-LPFK380的纹路形式分别为斜纹、平纹、双轴经编和四轴经编;随着定型剂含量(质量分数)从0增加至12%时,4种添加定型剂的碳纤维预定型织物的压缩时间都逐渐变长,且C-LT420-X和C-LPFK380-X的压缩时间相较于CC-2T200-X、CC-P450-X更长;随着定型剂含量增加,4种添加定型剂的碳纤维预定型织物的松弛率都不断增大,且在定型剂含量为8%和12%时,C-LT420-X的松弛率最小,而当定型剂含量为0和4%时,CC-2T200-X的松弛率最小;定型剂含量为4%时可以获得较高定型能力同时又可节省定型剂用量的效果。