三维纺织复合材料的结构特点和应用

本文主要讨论了三维纺织预制件及其复合材料的结构特点。由于三维纺织复合材料的纤维在三维空间相互交织和交叉 ,形成了一个不分层的整体结构 ,所以它和层合复合材料相比具有优良的层间性能和其他力学性能 ,可制作第一承力结构件和高功能制件。本文还介绍了树脂基三维纺织复合材料的复合固化技术以及三维纺织复合材料的一些应用 ,说明它具有广泛的应用前景。     

立体纺织材料及其复合材料

随着航空航天技术的飞速发展,对材料的要求也越来越高。先进复合材料具有轻质、高比强、耐高温等优异性能,是实现航空航天器结构先进性的重要基础和先导技术。作为树脂基、陶瓷基和碳基复合材料的增强骨架,新型立体纺织材料具有高维自由度的可设计性,通过改变纤维拓扑结     

三维纺织复合材料研究进展

三维纺织复合材料存在贯穿厚度方向的纤维束以及增强结构,整体稳定性好,具有优异的层间性能、断裂韧性等,可应用于航空航天和建筑材料等各个领域。根据结构不同,三维纺织复合材料可分为三维机织复合材料、三维针织复合材料、三维编织复合材料以及三维机织针织复合材料等。综述了近年来不同纺织结构复合材料的研究进展,按照不同纺织结构类型介绍了各种复合材料的特点;最后,展望了纺织复合材料的发展方向。     

河北科技大学科研成果展示

正项目名称:树脂基针织结构复合材料有限元分析项目简介:该项目成果应用于纺织科学与工程领域。其技术原理主要是以玻璃纤维纱线为原料,作为成圈纱线,织制单梳和双梳经编针织物增强结构,探索高模量纱线的可编织性及其编织工艺。在对其结构、几何模型和编织性能研究的基础上,对玻璃纤维经编针织物复合材料层板     

纺织复合材料在风力发电机叶片制造中的应用

综述纺织复合材料在风力发电机叶片制造中的应用及发展前景。通过分析玻璃纤维、碳纤维、碳玻混杂复合材料的性能和在制造风力发电机叶片时的优缺点,结合叶片复合材料中用于增强纺织纤维基布的结构设计特点,认为纬编轴向织物的结构具有更好的可成形性,S级玻璃纤维、碳纤维、纳米碳纤维、可回收的热塑性树脂复合材料将成为风力发电机叶片复合材料的首选材料。     

碳纤维增强树脂基复合材料的回收及其再利用研究进展

为有效回收碳纤维树脂基复合材料,避免资源浪费和环境污染,综述了热固性和热塑性树脂基碳纤维复合材料的不同回收方法及其进展,包括物理机械法、热回收法、溶剂解离法、熔融注塑和切片再塑法等,梳理了溶剂解离法的回收思路,介绍了针对碳纤维复合材料回收的可降解热固性树脂及回收方法,阐述了碳纤维增强热塑性树脂的回收机制。总结了目前碳纤维增强热固性树脂回收方法的回收效率低,设备要求高,再生碳纤维性能下降等特点,认为碳纤维增强热塑性树脂具备快速成型、成本低、能够多次回收利用的特点,适于碳纤维复合材料在民用领域大量应用的发展趋势。     

PBO纤维/环氧树脂复合材料的制备及物理性能

根据PBO纤维的优良性能及其较差的抗紫外性,制备出PBO纤维增强环氧树脂基复合材料,并研究其力学性能及其他性能。通过单因素试验确定合成复合材料的最佳条件:m(基体树脂)∶m(固化剂)[m(环氧树脂)∶m(聚酰胺树脂)]=1∶1、纤维质量分数为7%时,复合材料的断裂强度最佳。同时,还采用等离子体处理PBO纤维来增强PBO纤维与环氧树脂基的界面粘结性能。通过单因素试验得出最佳等离子体处理工艺条件:放电电压13 Pa、处理时间220 s、放电功率185 W。利用扫描电子显微镜、热失重分析仪、热机械分析仪、紫外透射分析仪等对复合材料的结构性能进行分析。结果表明:等离子体处理后,纤维与树脂之间的界面粘结性得到提高;PBO纤维的热分解性能被降低;抗紫外性能得到了显著提升。而环氧基复合材料的抗紫外性能、耐热性能、机械性能等都得到显著提升。     

纺织结构复合材料研究进展

纺织结构复合材料,是一种以纺织结构作为增强体的复合材料,其存在的意义即为,在现实过程中我们往往需要根据实际情况选择一些可以承受,高速冲击拉伸,冲击压缩到作用的纺织材料.因为纺织材料的结构和复合材料的优点,使其具有一定的冲击力,分层能力以及高损伤容限性能.通过对复合材料冲击性能的预测和优化,选择性的加强纺织结构复合材料的设计.因此本文对比和总结了纺织结构复合材料的历史和现状,纺织结构的种类及纺织结构复合材料的性能测试,以期为未来纺织结构复合材料的研究做出铺垫.     

现代纺织复合材料概述

纺织复合材料随着航空航天、纺织机械的快速发展而逐渐发展起来,具有高强高模、材料和结构均可设计、质轻等优点。对现代纺织复合材料进行了概述,介绍了纺织复合材料中的五类增强体,对机织结构、编织结构、针织结构、缝合结构和非织造布这5类织物结构的特点进行了详尽描述,介绍了模压成型工艺、缠绕成型工艺、树脂传递模塑成型工艺、热压罐成型工艺、3D打印技术等5种复合材料成型工艺,分析了纺织复合材料在航空航天、交通运输、建筑、军工、民用生活中的应用和现代纺织复合材料存在的一些问题。     

高性能复合材料的树脂基体研究进展

对高性能树脂基复合材料的基体进行了简要介绍,主要讨论了环氧树脂以及热固性树脂基复合材料的研究进展,综述了树脂基体的最新发展情况,说明了树脂基体是决定复合材料性能的重要因素。     

纺织结构复合材料的设计与应用

纺织结构复合材料是纺织技术和现代复合材料技术结合的产物，它与通常的纤维复合材料具有较大的区别。在阅读有关专著、资料的基础上，对纺织结构复合材料的组成特点、成型和设计因素作了分析，总结了分析该类材料力学性能的一般性方法，并介绍了纺织结构复合材料的发展与应用。     

建筑织物与织物建筑的发展(二)

(上接本刊 2 0 0 0年第 1 0期第 6页 )4　纺织品与基础设施钢材、木材和水泥三大类是土木建筑中使用的主要材料 ,其中水泥用量最大。但水泥脆性大、抗拉强度低 ,钢材会发生锈蚀而使性能劣化。人们利用纤维来改善水泥的性能 ;用高强纤维树脂复合材料来替代钢材。纤维作为水泥的增强材料具有重量轻、强度高、模量大、耐碱腐蚀、非磁化等优点 ,近年来国外常用碳纤维、芳纶、钢纤维、玻璃纤维、维纶、石纤维等作为混凝土的增强材料。水泥基纺织复合材料的耐久性与可靠性主要取决于纺织纤维及织物的结构稳定性及抗化学物质腐蚀的能力、对材料的加…     

聚酰亚胺树脂增强聚酰亚胺纤维纸基材料的研究

采用红外光谱分析仪和热重分析仪对聚酰亚胺树脂的结构和性能进行分析,结果表明该树脂具有与聚酰亚胺相类似的结构及优良的耐热性能。聚酰亚胺纤维原纸在不同树脂溶液中浸渍后表明,当聚酰亚胺树脂浸渍液浓度为4%时,纸张具有较好的强度性能和电气性能。     

三维纺织增强材料及其在航空航天领域的应用

三维纺织增强材料采用立体纺织技术织造而成,是高性能复合材料的结构增强骨架,具有近体仿形成型的优点,在航空航天领域有着广泛的应用。不同的立体纺织方法获得的三维纺织增强材料具有不同的结构特征和性能特性,主要有编织、机织、针织、针刺等立体纺织结构形式。文章介绍了三维纺织增强材料的工艺方法和结构特征,分析了立体纺织技术的研究现状与进展,总结了三维纺织增强材料在航空航天复合材料中的应用,提出了三维纺织增强材料需要重点研究和解决的关键问题。     

碳纤维/环氧树脂基复合材料增韧改性研究进展

为改善碳纤维/环氧树脂基复合材料的脆性断裂问题,常通过树脂增韧和纤维改性等方式实现。本文从树脂改性、界面改性及结构设计3个方面综述了碳纤维增强环氧树脂基复合材料的研究进展。其中树脂改性主要有纳米材料改性、橡胶弹性体改性及热塑性树脂改性增韧等方式,通过增加填充粒子与树脂基体间键合来提高环氧树脂的韧性;界面改性主要是碳纤维表面改性,通过增加碳纤维表面活性官能团或多尺度进行表面改性,增强碳纤维和环氧树脂之间的界面结合性能,达到复合材料增韧的效果;复合材料结构设计主要是设计纤维铺层角度、厚度、结构,通过结构优化来增强复合材料的韧性。最后分析了3种改性方式存在的问题,并指出3种方式结合使用是未来复合材料改性的研究方向。     

刊首语

正先进纺织复合材料是航空航天、国家防御、高端民用等领域的重要基础材料,已广泛应用于风力发电、交通运输、能源环境等国民经济各个领域。由现代纺织技术和复合材料技术集成与创新的先进纺织复合材料,是高性能纤维复合材料的一种高级形式,其通过现代纺织技术将高性能纤维制成具有特定的二维或三维形态的先进纺织结构材料,并以此作为增强结构相。由各种纺织技术制成的先进纺织结构材料具有广谱的孔隙结构形貌、可大范围调节的纤维体积含量和纤维取向分布,以     

蜂窝状三维纺织复合材料的隔热性能研究

研究蜂窝状三维纺织复合材料的隔热性能。设计开发了3种材料、6种孔径的蜂窝状三维织物,以环氧树脂为基体材料进行了复合加工,采用防护热板法对不同试样进行了隔热性能测试。结果表明:蜂窝状三维纺织复合材料具有良好的隔热性能;纤维材料的导热性对复合材料的导热性能有一定影响;同一种纤维材料的蜂窝状三维纺织复合材料,其孔径的大小对导热系数影响较大;蜂窝状三维纺织复合材料的孔隙率与其隔热性呈线性关系。认为:研制的蜂窝状三维纺织复合材料可用于做防震棚墙体、屋顶材料等。     

聚丙烯丙烯酸共混非织造增强复合材料的力学性能

纺织品的种类非常多,有短纤维、长丝、机织物、针织物、编织物和非织造布等。在复合材料开发过程中,由于这些纺织品增强材料自身具有的不同特性也将转化到复合材料中,这为复合材料种类的开发带来了巨大的潜力。纺织结构增强复合材料的开发一直是学术界和工业界关注的焦点。分别采用3种不同面密度的针刺非织造布增强体及3种树脂材料制备了9种不同的非织造布增强复合材料试样,并测试其力学性能。其中,非织造增强材料的面密度分别为300、400和500g/m2 3个级别,3种树脂材料分别为聚酯树脂、乙烯基酯树脂和环氧树脂。     

植物纤维增强可降解复合材料的研究现状

植物纤维具有价廉质轻、比强度高和可再生利用等优良特性,聚乳酸（PLA）、聚己内酯（PCL）以及聚羟基酸酯等基体树脂具有可完全降解性能。以植物纤维增强可完全降解树脂基体制得的复合材料,符合环保的要求。本文分析了麻类纤维、竹原纤维、甘蔗渣纤维以及可完全降解树脂的性能,综述了植物纤维增强树脂基体复合材料的国内外的研究现状。     

纺织纤维增强复合材料加固混凝土的研究进展

探讨纺织纤维增强复合材料加固混凝土的研究进展。与传统加固方法相对比,分析了纺织纤维增强复合材料加固混凝土的优点;以常用的纺织纤维材料,如芳纶纤维、碳纤维、玻璃纤维和混杂纤维为例,分析了其性能特点和应用于加固混凝土结构的优点与不足。对纺织纤维增强复合材料与混凝土结合的界面进行了分析,发现两者之间的界面性能对纺织纤维增强复合材料加固混凝土的黏结效果有重要的影响。认为:混杂纤维复合材料是比较理想的纺织纤维增强体;纺织纤维增强复合材料加固混凝土具有良好的发展前景,国内应加强其加固技术的研究。