石英纱线/石英纤维毡三维织物的设计及其隔热性能

为充分利用石英纱线及其纤维毡良好的隔热效果制备隔热性能优异的石英纱线/石英纤维毡三维织物,采用石英纱线和纤维毡在小样织机上进行三维立体编织,针对石英纱线/石英纤维毡三维织物不易编织等诸多问题,对织机综丝综框进行降低摩擦处理;然后采用控制变量法和实验对比法,对所得石英纱线/石英纤维毡三维织物在热环境下的隔热性能进行测试表征,对其加热状态下的温度和外观形状的变化趋势和规律进行探讨。实验结果表明:石英纱线/石英纤维毡三维织物在300~700℃时,平均隔热保留率是相等厚度普通石英纤维织物的4倍,验证了石英纱线/石英纤维毡三维织物的优越隔热性能。确定了石英纱线/石英纤维毡三维织物具有良好的整体性能和隔热性,能够作为航天飞行器的外部隔热材料抵挡高温冲刷,因此对石英纱线/石英纤维毡三维织物性能的研究具有深远意义。

石英纤维单向编织扁带的结构与性能

为了提高天线罩织物的性能,提出一种编织定位方法,以27 tex石英纤维为编织纱,以190 tex石英纤维为轴纱,研制了单向编织扁带.采用岛津万能材料试验机对不同编织工艺参数的单向编织扁带试样进行拉伸性能测试,对比单向编织扁带与合股纱线的断裂强度,分析扁带的拉伸断裂机制.结果表明:单向编织扁带外观均匀,结构稳定,纤维强力利用率高,与合股纱线相比,单向编织扁带的厚度更薄,织物的厚度减小了1/3,织物断裂强度更高,可以替代合股纱线进行织物的织造,提高织物性能.试验结果表明:最优的编织工艺参数为轴纱双合股,编织角为13°.

三维五向石英/环氧复合材料的热传导性

为了给三维编织复合材料在热传导方面的设计应用提供必要的依据,以石英纤维和环氧树脂为原料,制备三维五向石英/环氧复合材料,通过瞬变平面热源法测量复合材料的导热系数,分析纤维体积分数、编织角和不同减纱方法对复合材料轴向及径向热传导性能的影响.结果表明:三维五向编织复合材料的热传导性能沿着轴向和径向呈现出各向异性;其轴向导热系数随着纤维体积分数增大而增大,随着编织角增大而减小;其径向导热系数随着纤维体积分数和编织角的增大而增大;减纱会降低三维复合材料的热传导性能,与减纱线细度、分散减列相比,集中减列的影响最明显,轴向和径向导热系数分别降低了3.2%和3.0%.

回潮率对石英纤维纱织造前后力学性能的影响

为研究导致石英纤维纱使用过程中强度下降的主要因素,对石英纤维纵、横截面及形貌进行表征,测试不同回潮率、不同线密度石英纤维纱织造前后拉伸断裂强度,分析织造过程中整经、开口、打纬等对其力学性能的影响,并探究浸润剂对石英纤维纱力学性能的影响。结果表明:石英纤维纱的拉伸断裂强度随回潮率增加而显著下降,其中95 tex石英纤维纱当回潮率为100%时比0%时拉伸强度降幅最大可达41%;95 tex石英纤维纱在1.0%回潮率织造后,其纤维拉伸强度下降高达60.94%;添加浸润剂对纤维纱强度有明显增强效果,390 tex石英纤维纱添加体积分数为100%浸润剂时,纱线强度增加17%;二氧化硅吸湿及浸润剂吸湿是导致石英纤维纱强度下降的主要原因。