碳纤维复杂结构机织物的设计与研制

以高性能T300-6K碳纤维丝束为主要原料、以软质PVC涤纶线为辅助材料,通过合理设计接结双层结构、间隔结构、正交结构、夹芯层结构机织物的经向剖面示意和组织图,参照相似产品进行工艺参数设计,再结合织造前对碳纤维丝束进行上浆处理,搭建承载经纱的辅助平台使一定宽度的经纱平顺通过综眼、筘齿,最终在半自动小样织机上得到了碳纤维复杂结构机织物。织造工艺及关键技术的优化为碳纤维复杂结构机织物的规模化生产提供了数据支撑与参考。     

镀铜碳纤维丝束细观耐磨性的有限元仿真模拟

针对碳纤维丝束在织造过程中易出现断经和起毛的问题,提出在碳纤维丝束表面镀铜以提高丝束耐磨性。首先在Solidworks中建立树脂基碳纤维丝束细观模型,利用ABAQUS对开口时碳纤维丝束与镀铜综丝眼之间的滑动摩擦损伤进行仿真模拟,并运用纤维复合材料渐进损伤失效模型进行损伤演化分析;将树脂基碳纤维丝束改为镀铜碳纤维丝束,通过拉伸模拟验证了丝束模型的可行性,运用Archard模型对镀铜碳纤维丝束进行耐磨性仿真模拟;最后在ABAQUS中模拟仿真纤维的硬挺度。结果表明:当镀铜层厚度为1.0 μm时,仿真预测的镀铜碳纤维丝束耐磨次数约是上浆碳纤维丝束(上浆率为0.32%、浆液质量分数为3%)耐磨次数的2倍;在碳纤维丝束表面镀0.5~1.0 μm的铜层时具有良好的可织性。     

帝人公司推出轻质、低成本3K规格碳纤维机织物

近日,帝人有限公司宣布推出采用其专有丝束展开技术开发的轻质、坚固且具有成本效益的碳纤维机织物。这种新型机织织物由3K规格碳纤维长丝纱线制成,适用于需要低重量和设计灵活性的材料或产品,例如汽车内饰材料、体育用品等。     

开口时碳纤维丝束与镀铜综丝眼间摩擦损伤的有限元模拟

为了减小碳纤维丝束在织造时与综丝眼摩擦产生的损伤,课题组提出了在综丝眼内镀有色金属铜的方法。先计算出开口过程中碳纤维丝束与综丝眼摩擦的动程,选取部分动程进行损伤分析,利用体积单元法对碳纤维丝束建立简化模型并在有限元软件ABAQUS中对该模型进行拉伸仿真分析;然后进行碳纤维丝束的拉伸实验并将仿真结果与实验数据相比,验证了丝束模型的正确性。课题组利用渐进损伤模型分析了碳纤维丝束与不同金属材料摩擦时的损伤情况,表明镀铜后的综丝眼与碳纤维丝束的摩擦损伤较小。     

简讯

正中国造碳纤维突破大丝束瓶颈据中国石化最新消息,其旗下上海石化十年磨一剑,成功开发出48K大丝束碳纤维的聚合、纺丝、氧化炭化成套工艺技术,所生产的碳纤维具有优异的表面结构和界面性能,并实现低成本化。据"聚丙烯腈(PAN)基大丝束原丝和碳纤维技术及工艺包开发"项目首席、上海石化腈纶部总工程师黄翔宇介     

镀铝碳纤维丝束拉伸强度预测及模型验证

文章参考GB/T 3362—2017《碳纤维复丝拉伸性能试验方法》,使用UTM5205X、200 kN微机控制电子万能试验机测定T300-3K镀铝碳纤维丝束的拉伸强度。在Pro/E中建立镀铝碳纤维丝束模型,并导入有限元软件ABAQUS中对其进行拉伸模拟。结果表明,与基体铝膜相比,碳纤维丝束在复合材料中具有较大的承载力,且拉伸应力-位移仿真曲线与实验曲线较吻合,镀铝碳纤维丝束拉伸强度的模拟值为941.3 MPa,实验值为911.6 MPa,相对误差仅为3.3%,验证了模型的正确性以及仿真分析的可行性,为镀铝碳纤维丝束的设计及工程应用提供了指导。     

中国纺织工业联合会科学技术奖获奖项目选载（2021年度）

<正>千吨级硫氰酸钠法50K大丝束碳纤维产业化关键技术及装备获奖等级：二等奖主要完成单位：兰州蓝星纤维有限公司、中蓝连海设计研究院有限公司主要完成人：王斐、周宝庆、尚文武、黄东明、洪延波、周亚明、穆华华、李华华、梁百涛项目依托企业自身硫氰酸钠一步法聚合、纺丝及碳化工艺研究基础,立足多年碳纤维工业化生产经验,深入剖析小丝束与大丝束原丝、碳化生产技术、装备等方面特点,突破大丝束碳纤维生产关键工艺技术及装备问题。针对硫氰酸钠法大丝束碳纤维聚合环节采用偶氮类引发剂造成原液中残留气泡较多、纺丝环节中溶剂钠离子难以全部去除导致原丝毛丝、     

从8000吨大丝束碳纤维项目看专利布局技巧

正截至2017年12月31日,吉林化纤集团16家下属子公司共申请了92件纺织相关专利近日,2017年度纺织服装行业十大新闻出炉,其中,吉林化纤集团有限责任公司(以下简称"吉林化纤")8000吨大丝束碳纤维碳化项目一期2000吨生产线试车成功,标志着我国大丝束碳纤维生产技术迈出了重要的一步。"做出受市场欢迎的碳纤维很关键,除了攻克技术难题、释放产能、加强装备、关注工艺技术的应用外,我国纺织企业     

碳纤维织物的特点及应用

探讨碳纤维织物的特点及应用。介绍了碳纤维的概念及概况;阐述了碳纤维的种类及应用,按照碳纤维织物中纱线的取向,将碳纤维织物分为3种,其中单向织物质量轻、耐久性好,多用于建筑柱、桥工程等;双向织物分为双向机织物和双向针织物;多轴向织物拉伸性能和抗撕裂性能良好,设计灵活,可应用于航空航天、体育器材、建筑、医疗、风力发动机叶片等工业领域。认为:目前国际市场的碳纤维应用形式已逐渐向碳纤维轴向经编织物转变;世界碳纤维需求量逐年剧增,但核心技术仍被少数发达国家掌握。     

上海石化48K大丝束碳纤维及原丝项目开工建设

正2021年1月4日,上海市举行了重大项目集中开工活动。总投资达35亿元的上海石化"2.4万吨/年原丝、1.2万吨/年的48K大丝束碳纤维"项目,作为上海市重大产业项目打下了桩基。上海市经信委副主任张建明到会场祝贺并讲话。他表示,"十四五"期间,上海市将迎来碳纤维产业加速发展的拐点。上海石化大丝束碳纤维项目开工建设,将正式拉开上海碳纤维复合材料产业加速发展的序幕。上海市经信委希望中国石化等企业进一步集聚资源,加强央企合作、     

碳纤维织物的镍铜复合镀层及其毫米波RCS特性

为制备一种新型毫米波无源干扰材料,采用化学复合镀技术在碳纤维织物表面沉积镍和铜。利用扫描电镜和X射线能谱仪对复合镀镍铜碳纤维织物表面进行表征,分别测量镀镍、镀铜及复合镀镍铜碳纤维织物的表面电阻,并应用雷达散射截面测试系统对同样尺寸的镀镍、镀铜、复合镀镍铜碳纤维织物及未改性碳纤维织物的毫米波波段RCS值进行测试。结果表明:采用这种化学镀工艺所得复合镀镍铜碳纤维织物的镀覆均匀,光泽好,有较强的导电性能。RCS值随着镀金属碳纤维织物导电性能的增强而增大,复合镀镍铜碳纤维织物的RCS值最高,且与RCS理论计算值较接近,是一种有效的毫米波干扰材料。     

碳纤维多层角联织物设计及织造工艺研究

以低密度、耐高温、高比强及抗氧化性能优异的碳纤维为原料,设计了碳纤维多层织物,并对多层织物结构进行研究。利用碳纤维多层织机,经合理设计经向截面图、组织图、纹板图、穿综图和穿筘图,织造了6层碳纤维角联锁织物,优化了织造工艺,节约了生产成本。该织物可以作为复合材料的增强结构骨架,经各种成型工艺复合形成高强度碳纤维复合材料。     

不锈钢/碳纤维混纺织物的电磁屏蔽和吸波性能研究

制备了 11种含不锈钢纤维及碳纤维的织物,分别用屏蔽室法和拱形法测量织物在4～14 GHz频段范围内的电磁屏蔽效能和反射率,探究不锈钢纤维质量分数、碳纤维质量分数、不锈钢纤维类型、织物经纬纱密度及织物凹凸结构等因素对织物电磁屏蔽效能和吸波性能的影响.研究表明,在碳纤维质量分数为10％范围内,碳纤维质量分数的增加对织物吸...     

碳纤维多层角联机织装备及技术

碳纤维复合材料是航空航天、国家防御、能源、交通、造船、建筑等高技术领域的重要基础材料。＂碳纤维多层角联机织装备及技术研发＂是国家＂十二五＂科技支撑计划＂碳纤维多层织造装备及技术研发＂重点项目子课题。项目重点研究开发碳纤维多轴向经编机及技术、多层角联机织装备及技术和立体管状织造装备及技术,实现碳纤维多轴向织物、多层厚重织物、立体异形织物、管状多层织物等新型复合材料骨架的机械化、自动化、批量化生产,提高碳纤维复合材料产品质量、降低生产成本,提升我国产业用纺织品和复合材料的自主创新能力。     

不同线密度2.5D碳纤维机织物的设计与织造

介绍了2.5D织物的发展及其应用现状。研究通过采用相同织物结构,在控制经、纬向密度及总密度一致的情况下,改变织制织物的碳纤维束的线密度,分别用3K、6K和12K碳纤维织制了3个相同结构的2.5D碳纤维预制件。介绍了织物参数的确定,分析并解决了织造过程中出现的问题。     

介质阻挡放电对水龙带增强层黏结性能的影响

针对水龙带增强层高强涤纶管状织物与三元乙丙橡胶内衬黏结性能差的问题,采用介质阻挡放电(DBD)等离子体对高强涤纶管状织物表面进行处理,研究了处理时间对纤维表面形貌和化学组成、丝束断裂强力、织物芯吸高度及剥离强度的影响。结果表明:经DBD等离子体处理后,高强涤纶表面产生明显的刻蚀痕迹,纤维表面极性官能团增加,织物芯吸高度增加,丝束断裂强力随处理时间的延长而下降;处理时间为60 s时,强度损失率为3.9%;处理后高强涤纶管状织物与三元乙丙橡胶内衬的黏结性能得到显著改善,处理时间为60 s时,剥离强度提升35.1%。     

改性氧化石墨烯对碳纤维织物增强复合材料界面性能的影响

在碳纤维织物表面接枝氧化石墨烯(GO)及经硅烷偶联剂(KH550)处理的氧化石墨烯(KH-GO),采用真空辅助树脂传递模塑工艺(VARTM),制备碳纤维织物/环氧树脂复合材料,测试碳纤维织物改性前后的力学性能.结果表明:KH-GO改性能使碳纤维织物增强复合材料的弯曲强度和层间剪切强度分别提升9.9％和 18.6％.     

新型活性碳纤维织物

专利:新型活性碳纤维织物申请(专利)号:CN200920271789.9申请日:2009.11.20申请(专利权)人:江苏苏通碳纤维有限公司发明(设计)人:陈植民摘要:本实用新型公开了一种新型活性碳纤维织物,包括针织物层,针织物层通过粘合材料层与活性碳纤维织物层复合。本实用新型结构合理,     

有机硅树脂涂层碳纤维织物传热过程的数值模拟

为探究有机硅树脂涂层碳纤维织物在高温热流烧蚀下的传热过程,文章根据涂层织物结构参数和碳纤维的交织规律,建立涂层织物的三维几何模型;基于有机硅树脂和碳纤维纱线的烧蚀机制,创建了有机硅树脂涂层碳纤维织物烧蚀过程的数值模型,对涂层织物的热传递过程进行数值模拟。结果表明:与显微镜图像对比,涂层织物三维几何模型很好地反映了其几何结构特点;数值模拟结果可直观显示不同时间点涂层织物上的温度分布情况,利用石英灯烧蚀实验对该模型进行验证,在0～135 s,每隔1 s计算1次模拟背温与实验背温的相对误差,最后计算相对误差平均值为9.47%,说明在高温下涂层碳纤维织物传热数值模型能反映其传热过程。     

碳纤维组合式上浆干燥清洁生产技术的研究

基于清洁生产技术推广应用与新技术研发同步进行的思路,围绕浸渍法、辊筒法、喷淋法和组合法4种不同的碳纤维上浆方法,从清洁生产潜力分析出发,研发出一种新的组合式碳纤维上浆干燥清洁机组。该机组不仅可以减少能源和上浆剂的消耗,而且具有稳定碳纤维丝束温度的特点,符合高效节能和无废排放的清洁生产模式,适应聚丙烯腈基、沥青基和粘胶基碳纤维的生产过程。