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。

3D间隔织物/改性空心微珠复合材料吸声性能研究

将3D经编间隔织物加入到空心微珠增强聚氨酯基复合泡沫塑料中,制备出新型3D间隔织物/改性空心微珠复合材料,并对所加入微珠进行界面改性,以改善其与聚氨酯基体的界面结合及吸声性能。采用阻抗管传递函数法对4种具有不同规格的试样进行吸声系数测试,对试验结果分析可知,改性后微珠在一定程度上提升此种新型复合材料的吸声性能,改性S60微珠增强的复合材料样品吸声性能更优。此外,该复合材料在中低频率下的吸声系数要小于高频率下的吸声系数。

海水老化下类填充微穿孔板结构水下吸声材料的性能及其寿命预测

针对现阶段潜艇用水下吸声材料的低厚度强低频吸声的性能诉求,基于三维间隔织物,将兼具多孔和共振吸声特性的类填充微穿孔板(F-MPPL)结构引入常规空心微珠填充水下吸声材料(HBF复合材料)中,设计出新型三相复合水下吸声材料(F-MPPL复合材料)。鉴于海中复杂环境对水下吸声材料声学性能的影响,采用人工海水浸泡的方法对F-MPPL复合材料进行海水老化,结果发现老化12个月后的F-MPPL复合材料平均吸声系数下降了13.6%。同时,基于海水老化下孔隙率和穿孔率的变化对最终宏观模型仿真结果的影响,对F-MPPL复合材料的水下吸声性能寿命进行预测发现,模型可准确预测材料吸声峰值的位置,但对材料吸声系数峰值的大小预测稍有偏差。研究结果可为各类水下吸声材料的吸声性能老化研究提供实践经验,并为F-MPPL结构在海水老化下的长期寿命预测及性能优化提供理论参考。

汽车座椅用织物的复合工艺及其性能

为降低汽车座椅用织物的制备成本,表层织物利用双层小提花组织设计,采用一定比例的阻燃涤纶与普通涤纶进行交织,兼顾装饰、阻燃、耐磨等性能;中间层使用不同结构的经编间隔织物(WKSF)替代海绵,提高透气性、环保性及缓压性能;里层织物采用涤纶针织物。采用热塑性聚氨酯(TPU)热熔胶网膜黏合剂将3层织物复合层压,研究复合工艺中温度、时间、施胶量等参数对复合材料性能的影响。结果表明:优化复合工艺的温度为120℃、时间为100 s、施胶量为50 g/m^(2);当间隔织物网眼数为45个/(25 cm^(2)),厚度为7.12 mm,间隔丝密度为39.71根/cm^(2)时,中间层织物对复合材料的剥离强力、透气性等性能最佳。通过该复合工艺设计的汽车座椅面料可将阻燃、透气、装饰、绿色环保等功能集于一体,从而适应高档汽车座椅用纺织品的需要。

经编间隔织物增强硅橡胶基复合材料压缩行为的数学模型

为研究经编间隔织物增强硅橡胶基复合材料(silicone-rubber-matrix composite reinforced by warp-knitted spacer fabric,SWSF)在20%变形内的压缩机理,基于Euler-Bernoulli梁理论和Spence不变量本构理论,建立了SWSF的压缩细观力学理论模型,该模型由硅橡胶的力学模型和经编间隔织物(warp-knitted spacer fabric,WSF)的压缩模型组成。根据相应力学试验的结果,在MATLAB软件中计算了SWSF压缩细观力学理论模型的参数。利用复合材料的压缩试验,验证压缩细观力学理论模型的可行性。结果表明,建立的细观压缩力学理论模型能够较好地模拟SWSF试样在20%变形内的压缩行为。此外,该理论模型有助于理解SWSF的压缩机理,优化SWSF的产品设计。

经编间隔织物基柔性材料压缩性能研究

采用5种不同组织结构经编间隔织物作为增强基体,填充Natural Latex(天然乳胶)制备填充率为30%、50%、70%的柔性复合材料。对天然乳胶红外光谱图进行分析,并对纯织物及采用25%和50%压缩率的复合材料的静态压缩性进行测试。根据试验数据绘制复合材料载荷-压缩应变曲线图和应力-间隔丝排列密度关系图,对比分析不同填充率及不同压缩应变下复合材料的压缩性能。结果表明,经编间隔织物填充天然乳胶后复合材料承受载荷能力明显增加且天然乳胶填充率越高,复合材料越硬挺,抗压能力越强但缓弹性减弱;填充率越大,经编间隔织物间隔丝排列密度对复合材料压缩性能影响越小。经编间隔织物基天然乳胶柔性复合材料优良的压缩性能可应用于鞋垫或护具领域中。

一种陆基充气天线反射面材料拉伸性能研究

提出用一种三维结构的大隔距机织间隔织物增强PVC膜复合材料作为陆基充气天线的反射面材料。为研究反射面材料表层不同方向力学性能的差异,不同拼接材料和不同拼接宽度与拼接处断裂强力的关系以及反射面材料间隔方向拉伸能力的影响因素,对反射面材料进行了单轴拉伸试验。试验结果表明:试样材料表层的拉伸断裂强度为纬向>经向>45°方向;基布在与PVC膜复合后经纬向断裂强力提高2~3倍,45°方向断裂强力提高10倍。拼接宽度和拼接材料的断裂强度与材料拼接处的断裂强度正相关;间隔方向的抗拉伸性能与间隔纱的密度、表层织物组织结构的密度成正比,与间隔高度成反比,其中间隔丝的密度对间隔方向的抗拉伸性能影响程度最大。

三维针织/机织聚氨酯基复合材料的力学性能

为解决间隔织物增强复合材料存在强度低、抗压性差的问题,选用经编间隔织物和玻璃纤维机织物作为增强体,聚氨酯泡沫作为基体,制备系列三维针织/机织聚氨酯基复合材料,并测试材料的拉伸、弯曲和压缩性能。结果表明:将经编间隔织物/玻璃纤维机织物以三维夹芯结构形式嵌入复合材料中,能够提高间隔织物增强复合材料的拉伸性能和压缩性能;在表面组织结构相同的情况下,经编间隔织物厚度大的三维针织/机织聚氨酯基复合材料的力学性能较好;在织物厚度相同的情况下,填充大六角形网孔的间隔织物的复合材料具有较好的力学性能。

混凝土帆布力学性能与应用研究进展

混凝土帆布(CC)具有柔软易铺设、施工无需振捣搅拌和模板支护、硬化速度快,以及施工无需大量大型机械等优点,自问世以来,得到了广泛的关注和研究。本文从性能和应用两个方面系统梳理了国内外关于CC的研究进展:(1)梳理总结了水泥种类、水灰比和三维间隔织物材料结构对CC力学性能的影响;(2)归纳总结了CC的应用场景以及在各场景应用中的材料性能,为进一步开发CC应用的潜力提供参考。

三维间隔织物隔热性能的研究进展

为了探究三维间隔织物的隔热性能,拓宽间隔织物作为隔热材料的应用范围,对目前国内外间隔织物隔热性能的研究进行综述。首先介绍了间隔织物作为隔热材料在各个领域中的应用;其次分析了间隔织物的隔热机理,从原料和结构这两个方面分析了影响间隔织物隔热性能的因素;再次重点探讨了间隔织物分别与阻隔型、反射型和辐射型隔热材料复合后隔热性能的增强效果。未来应基于三维间隔织物的结构特征建立传热模型,优化间隔织物结构,同时根据使用场景优化复合方式,结合高性能纤维和隔热材料,研发高性能间隔织物复合隔热材料,以期在建筑、汽车、化工、功能服装等多个领域深入扩大应用。

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。

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。

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。

经编织物预型件的研究进展

经编增强织物复合材料大多具有三维立体结构、良好的准各向同性,受到了复合材料专家的高度重视。经编织物预型件的制备和研究是轻质高强复合材料的热点,与普通织物预型件相比,经编预定向织物赋予了复合材料更优异的力学性质,可以制备无屈曲织物预型件而使其原料适应性更加广泛,为复合材料提供了更广阔的应用空间。概述了经编织物预型件的制备方法、结构和性能,并展望了经编增强织物预型件的研究前景。

三维间隔连体织物复合材料研究进展

介绍了三维间隔连体织物及其复合材料的制备方法,对三维间隔连体织物复合材料及三维间隔连体织物泡沫复合材料在材料密度控制、抗疲劳、抗冲击、抗剥离、抗压缩等方面的研究进展做了介绍,与传统的蜂窝夹芯或泡沫夹芯结构相比,其性能方面显著的提高可能源于纱线与泡沫、纱线与树脂、纱线与面板的协同增强效应,最后对三维间隔连体织物复合材料今后的发展趋势进行了展望。

三维机织间隔织物复合材料的设计和织造

根据三维机织间隔复合材料的结构特点,实验在织造间隔层和表面层时分别采取定长送经和定张力送经的方式,采用机械摩擦送经辊的装置,用手糊工艺的方法复合树脂基体。文章提出一种W形的经纱运动轨迹图,即在表面形成对应交错的W形,两个表面层之间的间隔纱线则由经纱上下交织而成。

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。

产业用经编针织物的应用与发展

产业用经编针织物作为重要的纺织品类型之一,以其可设计性强和应用领域广泛等特点,极具发展潜力,逐渐成为产业用纺织品行业创新发展的主要方向。文章从应用特点与优势等方面,阐述了产业用经编针织物在能源、航空航天、建筑、医疗以及陆路交通等多个领域的最新应用;分析总结了行业发展存在的问题;从研发、人才培养、平台建设和新领域开发等4个方面提出建议,以使我国产业用经编针织物行业实现健康、有序的发展。

基于RTM的三明治型复合板材加工与性能测试

探讨RTM成型工艺在三明治型复合板材加工中的应用效果。以高强低伸工业涤纶为原料设计加工间隔机织物,并在织物空腔中填充聚氨酯泡沫制成复合材料预制件,通过RTM复合工艺设计、加工成三明治型机织物增强复合板材。最后对成型板材进行弯曲、压缩等物理性能测试,并与手糊成型板材做对比分析。结果表明:RTM复合工艺更有利于树脂的渗透与均匀分布,能够使树脂、增强材料以及聚氨酯泡沫三者结合承载。认为:基于RTM加工而成的复合板材抗弯曲及抗压能力均优于手糊成型板材。

间隔织物复合材料三点弯曲性能试验研究与仿真模拟

选取两种线密度的纱线织造两种经纱密度的间隔织物,再对其进行聚氨酯泡沫填充和树脂基体复合后,制备间隔织物复合材料。对它们进行三点弯曲性能测试与有限元仿真模拟。结果表明经纱线密度增加,间隔织物复合材料的抗弯曲性能增强;经纱密度增加,间隔织物复合材料的抗弯曲性能下降。经纱线密度对间隔织物复合材料抗弯曲性能的影响较经纱密度大。有限元弯曲强度模拟值与试验实测值基本一致,故可用有限元分析方法直接模拟间隔织物复合材料的三点弯曲性能。