2.5维机织复合材料低速冲击性能研究

本文以64tex亚麻纤维、33tex丙纶(PP)纤维为原料,在花式捻线机上形成PP包覆亚麻的包缠纱;分别以上述包缠纱作为经纬纱,在SU111型全自动剑杆织样机上制织三种典型2.5维机织物(浅交弯联、浅交直联、深角联),并在Carver热压设备上热压制成2.5维机织复合材料板材。分别选取厚度为1mm、纤维体积含量为48%的上述三种2.5维机织复合材料进行低速冲击性能研究。结果表明,浅交弯联复合材料抗低速冲击时,最大载荷最大,为575.1N,深角联最小,为301.74N;浅交弯联复合材料受低速冲击载荷时,吸收能量最多,达0.816J,深角联吸收能量最小,为0.771J。     

2.5D机织复合材料结构与力学性能关系的研究

本文设计了3种典型2.5D机织物组织,制作了满足要求的试验件.对2.5D机织复合材料经、纬向的拉伸、压缩和层间剪切等性能进行了试验研究,获得了该种材料的主要力学性能参数.分析了这几种材料的结构与性能的关系,得到了一些有益的结论.结论表明,2.5D机织复合材料的拉伸、压缩、剪切强度基本取决于其纱线倾角和纤维体积含量;相同层数的2.5D机织复合材料的拉伸、压缩、剪切强度均表现为深交联>浅交直联>浅交弯联.     

2．5 D织物结构与拉伸性能的研究

介绍了2．5D浅交弯联、浅交直联单元结构模型和纤维体积分数计算方法的建立。在此基础上设定一定的织物参数,对其复合材料拉伸性能进行了测试,分析两种结构拉伸性能的差异。通过试验可知：浅交直联经向模量和强度均大于浅交弯联经向性能,浅交弯联的纬向拉伸强度、模量大于直联的纬向性能。浅交弯联的经向强度及模量低于纬向,浅交直联的经向拉伸强度高于纬向拉伸强度。     

三维浅交弯联复合材料结构与力学性能研究

以2400tex的玻璃纤维为原料,在SGA598型三维织机上,织制出三层和六层两种三维浅交弯联机织物作为三维机织复合材料预制体,将两块三层三维浅交弯联机织物层叠在一起以保持两种机织物的纬纱层数一致。将环氧树脂E51与聚醚胺WHR-H023以质量比为3∶1的比例混合后制成树脂基体,采用手糊成型的方式将预制体与树脂基体按照质量比为1∶1的比例复合成型,制备出两种三维浅交弯联机织复合材料。借助Instron 3385H型万能材料试验机对材料的拉伸及弯曲力学性能进行测试;通过实验过程及对破坏断面的观察比较两种复合材料的力学性能。实验结果表明,三维浅交弯联机织复合材料在承受拉伸及弯曲载荷时,主要表现为脆性破坏模式;六层三维浅交弯联机织物作为复合材料的预制体时,该复合材料的弯曲性能和拉伸性能均优于两块三层三维浅交弯联机织物层叠在一起作为增强体的复合材料;且六层机织物可以更好地保护复合材料,提高其使用寿命。     

制备工艺对亚麻增强聚丙烯复合材料拉伸性能的影响

以亚麻纤维为增强体,与聚丙烯（PP）长丝进行丝束级共混,形成PP包覆亚麻的纱线结构,利用机织工艺织成二维机织布,作为复合材料的预制件。采用层合热压方法制备PP／亚麻复合材料板材。通过对板材拉伸性能测试及扫描电镜（SEM）拉伸断口形貌分析,研究了不同纤维体积分数、织造密度及织造组织等因素对复合材料拉伸性能的影响。结果表明,在选取最优热压温度与压力的条件下,纤维体积分数为50％的板材性能最优;经向密度相同时,拉伸性能随着纬向密度的增加而提高;经、纬向密度均相同时,斜纹3／1组织的板材性能最优,纬向最大拉伸强度可达92．42 MPa。     

亚麻/聚丙烯机织复合材料薄板的制备与研究

本文以聚丙烯长丝作为基体,亚麻纱线为增强体,二者按一定体积含量进行捻合,形成合股纱,采用机织的方法织造亚麻/聚丙烯共织平纹布.选取五层平纹布进行层合热压,制备出亚麻增强聚丙烯(PP)热塑性复合材料薄板.对其拉伸性能进行测试,并分析破坏机理.     

亚麻增强热塑性树脂复合材料板材的研究与应用

以亚麻纤维为增强体,与聚丙烯(PP)纤维按一定比例进行混合,然后制备加捻纱及PP长丝包覆的包覆纱,并利用机织工艺织成二维机织布作为复合材料的预制铺层.采用层合热压方法制备PP/亚麻纤维复合材料板材.通过对板材弯曲性能的测试及分析,研究了制备工艺、纱线结构及亚麻纤维含量等因素对复合材料弯曲性能的影响.     

亚麻/PP复合材料的制备及其弯曲性能研究

将亚麻纤维作为增强体,与聚丙烯(PP)纤维进行混合,同时与PP长丝形成PP包覆亚麻的纱线结构,利用机织工艺织造成机织布作为复合板材的预制件,采用层合热压方法制备亚麻/PP复合材料。通过对板材弯曲性能进行测试,研究了制备工艺、纱线结构以及亚麻纤维含量(质量分数)等因素对复合材料弯曲性能的影响。研究结果表明,"三明治"铺层方法制备的板材较"混纤法"制备的板材体现出更优异的弯曲性能;与加捻纱相比,包覆纱结构板材表现出更优良的弯曲性能;以亚麻/PP包覆纱为增强体的复合材料,当亚麻纤维质量分数为46%时,其弯曲性能最优良。     

聚丙烯/亚麻复合材料的制备及其冲击性能的研究

以亚麻纱线作为增强体与聚丙烯(PP)纤维按不同质量比进行混合,制备出PP长丝包覆的包覆纱,利用机织工艺织成二维机织布作为复合材料的预制铺层,采用热压法进行层合热压,制备出亚麻增强PP复合材料板材。通过对板材冲击性能的测试及分析,研究了制备工艺、纱线结构及纤维含量等因素对复合材料冲击性能的影响。结果表明,当亚麻纱线质量分数为68%时板材的冲击性能最好;"三明治"(纯亚麻织物与聚丙烯纤维毡交替铺层)法制备的板材表现出较好的冲击性能;0°/0°板材在受到冲击时比0°/90°板材吸收的冲击能更多,表现出较好的耐冲击性。     

织物结构对2.5维织物复合材料冲击动态力学性能的影响

本文设计了五种具有直交和弯交结构的角联锁织物,并与环氧树脂复合固化制成复合材料薄板,采用落球冲击实验结合振动测试系统,通过采集落球冲击前后的动能差以及复合材料各测试点处加速度的动态信号频谱,研究了角联锁结构复合材料冲击作用下的吸能特性和振动性能.结果表明,因织物结构不同造成的纤维体积含量、经纱弯曲角度和经纱跨度等因素能够对角联锁复合材料的冲击动态力学性能产生显著影响.几种板材的固有频率随纤维体积含量的增大而增大,直交结构比弯交结构振动衰减慢得多,且弯交结构的振动阻尼明显高于直交结构.