针刺用炭布／网胎复合织物单层增厚及变形性分析

炭布／网胎复合织物是C／C复合材料针刺预制体的一种重要原料。本文研究了针刺后不同种类炭布／网胎复合织物的单层增厚及针刺变形性。单层增厚与针刺后复合织物的结构、织物的厚度均匀性和针刺密度有关。针刺后复合织物的结构为“销钉”结构,织物的厚度均匀性影响Z向纤维的引入量,针刺密度是影响单层增厚最为显著的因素。针刺密度为20针／cm^2时,预氧丝网胎复合织物的单层增厚小于0．2mm,增厚百分比在4％～25％之间;针刺密度为32针／cm^2时,炭纤维网胎复合织物的单层增厚在0．14mm-0．23mm之间,增厚百分比在16％～34％之间。不同种类炭布／网胎复合织物的整体变形性较为相似,针刺变形性与炭布的结构有关。     

针刺炭/炭复合材料层合板低速冲击损伤仿真

为分析针刺作用对炭/炭复合材料力学性能的影响,通过对针刺炭/炭复合材料层合板进行整体结构分析,建立相应的宏观有限元模型。针对炭布层和网胎层分别引入适当的损伤判据,通过有限元软件ABAQUS/Explicit实现了针刺炭/炭复合材料层合板的低速冲击过程的模拟。结果表明,炭布的损伤主要沿着纤维方向进行扩展,与实验研究结果较为吻合;层合板在多种动能冲击下没有发生分层,表明针刺作用增强了复合材料的层间性能。     

针刺炭纤维预制体的发展与应用

对比了国内外针刺炭纤维预制体的发展与应用.法国Sneema公司采用针刺技术成型的预制体有Novoltex和Naxeco两种,应用于火箭发动机延伸锥、喉衬等.国产薄壁针刺C/C复合材料性能与法国针刺扩张段材料性能相当.国产针刺预制体有整体毡和炭布/网胎针刺预制体,炭布/网胎叠层针刺预制体由于x-y向引入了连续纤维,制品整体性能较好.针刺技术是炭纤维预制体的自动化成型技术,拓宽了C/C复合材料应用领域.     

RMI法制备C/C-SiC炭陶复合材料的热学性能研究

以针刺网胎无纬布为预制体,采用压力浸渍树脂/炭化工艺结合反应熔体浸渗法(RMI)快速制备C/C-SiC炭陶复合材料。研究了炭陶复合材料在室温~800℃时的热扩散系数、比热容和导热系数等热学性能参数和在室温~1 000℃时的热膨胀系数。结果表明:x-y向(平面方向)和z向(厚度方向)的比热容和热膨胀系数呈非线性增大,而热扩散系数和导热系数则呈非线性降低;x-y向的热扩散系数及导热系数明显大于z向,表明炭陶材料呈各向异性;1 000℃时x-y向平均热膨胀系数为1.506×10~(-6)/℃,低于z向的平均热膨胀系数(3.666×10~(-6)/℃)。     

纤维编织结构对C/C复合材料摩擦磨损性能的影响

在MM-1000摩擦磨损试验机上对炭纤维无纬布层(简称炭布层)和炭纤维网胎层(简称网胎层)针刺结构的炭/炭(C/C)复合材料的摩擦磨损性能进行了研究,并采用光学显微镜和扫描电镜(SEM)对C/C复合材料的摩擦表面和磨屑进行了观察和分析。结果表明:与网胎层C/C复合材料相比,炭布层C/C复合材料的摩擦磨损性能更好;当制动压力为0.6 MPa、制动速度为26 m/s时,网胎层C/C复合材料的平均摩擦系数为0.36、质量磨损率为12.8 mg/次、制动时间为15.2 s;而炭布层的平均摩擦系数为0.38,质量磨损率为10.5 mg/次,制动时间为14.9 s。     

不同增强结构炭/炭复合材料力学及抗烧蚀性能

分别采用轴棒法编织、轴向穿刺以及无纬布/网胎针刺3种结构预制体,经致密化处理得到高密度C/C复合材料,研究了材料力学性能、抗烧蚀性能,并评价了3种增强结构材料的整体性能。结果表明,C/C材料轴向拉伸强度与预制体轴向纤维含量、纤维连续状态有关。轴向穿刺、轴棒法C/C材料轴向拉伸强度明显高于无纬布/网胎针刺C/C材料,但无纬布/网胎针刺C/C材料的径向压缩强度最高。经300 s氧-乙炔烧蚀后无纬布叠层针刺C/C材料的线烧蚀率和质量烧蚀率最低,抗烧蚀最好,烧蚀过程主要受热化学烧蚀和机械剥蚀共同作用。     

针刺炭纤维预制体结构单元对C/C复合材料性能的影响

采用6K炭纤维无纬布/网胎交替叠层及12K炭纤维无纬布/网胎交替叠层,在针刺工艺,致密化、热处理工艺完全相同的情况下,制备了密度为1.8g/cm3的热解炭/树脂炭双元基体的两种C/C复合材料产品,考察了针刺预制体结构单元对C/C复合材料性能的影响.结果表明,两种C/C复合材料的热学（垂直方向导热系数）、电学性能及石墨化度基本相当;而针刺6K炭纤维无纬布/网胎预制体C/C复合材料的拉伸、弯曲、压缩、层间剪切强度分别为127MPa,189MPa,263MPa,24.6MPa;其平行方向导热系数为54.6W/m＆#183;K,比常规针刺12K炭纤维无纬布/网胎预制体C/C复合材料相应提高了38％,32.2％,32.8％,38.9％,21％,彰显了细化针刺预制体结构单元对C/C复合材料力学性能的显著影响.     

石英纤维准三维结构针刺预制体性能分析

本文研究了预制体内部结构对石英纤维准三维针刺预制体力学性能的影响,力学性能包括:X-Y向拉伸强度、Z向连接强度、T型剥离强度.研究表明:全网毡针刺结构、单层织物/网毡针刺结构、双层织物/网毡针刺结构预制体X-Y向拉伸强度递增;含织物预制体Z向连接强度和T型剥离强度递减.针刺成型工艺过程中短纤维迁移是Z向性能提高的关键.合理设计针刺预制体内部结构,可优化石英纤维针刺预制体X-Y向和Z向的各项性能.     

化学气相沉积致密针刺C/C复合材料的结构及力学性能研究

以T300炭纤维无纬布、网胎为原材料,层叠针刺成型炭纤维预制体,并采用化学气相沉积工艺对预制体进行致密,制成密度为1.55 g/cm3的针刺C/C复合材料。对针刺C/C复合材料的微观结构进行了观察分析,并对材料力学性能进行了测试。结果表明:化学气相沉积致密的针刺C/C复合材料呈现出以层间大量垂直纤维束为节点的类钉板状网状结构,这种特殊结构使材料层间结合更好,材料整个结构更加紧密;针刺C/C复合材料内部纤维被沉积形成的热解炭所包裹,热解炭的织构类型为光滑层(SL)和粗糙层(RL)并存;针刺C/C复合材料的各项力学性能均达到了较高水平,并且高温力学性能比常温力学性能有了很大幅度的提高。     

炭纤维预浸带工艺简介

1.前言炭纤维预浸料是在炭纤维长丝(或布)上预先浸渍上树脂的一种中间产品,用来做炭纤维增强树脂复合材料。炭纤维增强树脂复合材料分短炭纤维增强和炭纤维长丝增强二种形式,本文涉及的是炭纤维长丝增强这一种。炭纤维长丝增强树脂复合材料分二种,一种是单向预浸带又称无纬布,另一种是织物预浸料即所谓织物,可以是平纹炭布,也可以是各种斜纹和缎纹。无纬布和织物预浸料相比有下列不同:第一,不管是哪一种,炭纤维经织机织成炭布后,炭纤维丝束不可避免的会或多或少损伤甚至断裂,所以炭纤维的力学性能下降。     

细旦和超细旦纤维现状及前景

综述了细旦、超细旦纤维的发展状况，介绍了细旦和超细旦纤维特性、用途、制造方法以及我国大陆和台湾省、日本、美国、西欧的生产现状，并提出了发展细旦和超细旦纤维的建议。     

绿色纺织纤维的性能与应用

介绍了几种典型的绿色纺织纤维,如彩棉、竹原纤维、大麻纤维、Lyocell纤维、甲壳素纤维的性能与应用,并对绿色纺织纤维的发展趋势进行了预测。     

三维织物及复合材料的发展与应用

本文介绍了三维织物及其复合材料的发展现状及应用研究情况。     

浅谈高强玻璃纤维的发展和应用

介绍了高强玻璃纤维和普通无碱玻璃纤维相比具有的拉伸强度高、弹性模量高、抗冲击性能好、化学稳定性好、耐高温、抗疲劳性好等优良特征,高强玻璃纤维在国内外发展的情况,高强玻璃纤维及其制品纱及织物的主要技术性能,它在航空航天、国防工业、一般工业、体育休闲器材等高性能的增强材料方面的广泛应用。     

非织造布与化纤原料

综述了非织造布与化纤原料的关系。重点探讨了三维卷曲中空纤维、超吸湿纤维、ＥＳ纤维、低熔点纤维和柔软型纤维、复合纤维、超细纤维等差别化纤维及ＰＰＴＡ、ＰＭＩＡ、ＰＩ、ＰＢＩ、ＣＦ、Ｋｙｎｏｌ、ＰＴＦＥ等特种纤维在非织造布领域中的应用。     

特种合成纤维的快速增长与技术进步

分别列举了１６种有代表性的高性能和多功能纤维，论述世界特种合成纤维在技术进步和新市场开拓方面的新发展，并分析、预测今后的市场需求，对我国高科技特种合成纤维的发展提出了意见和建议。     

海岛型复合纤维的开发与现状

介绍了国内外海岛纤维的研究开发、生产状况、产品应用以及对走国产化道路提出建议。     

长玻璃纤维增强热塑性塑料的开发应用

通过对玻璃纤维（GF）增强聚丙烯（PP）改性、长GF的表面浸润与分散性的研究，开发出与PP相容、充分适应长纤维增强热塑性塑料（LFT）加工要求的专用无捻粗纱，并通过长纤维造粒技术和注塑工艺制备性能优良的制品．其力学性能明显优于短GF增强PP。最后介绍了长GF增强热塑性塑料的应用前景。     

活性炭纤维及其吸附特性

活性炭纤维（ACF）作为活性炭（AC）的第三代产品,被用作高性能吸附剂。通过对ACF制备过程,孔结构与表面化学结构的介绍,充分说明ACF其优异的吸附性能,以及吸附的有关理论知识。     

FRP筋混凝土结构的现状与发展

由钢筋腐蚀导致混凝土结构破坏的现象普遍,国内外专家学者一直在寻找解决这一问题的方法.最近人们发现,利用轻质、高强度、耐腐蚀的纤维增强聚合物(FRP)材料取代钢筋是解决这一问题的根本性方法.本文总结了最近国内外关于FRP材料的最新研究成果,对FRP材料未来的发展做出了展望.