碳纤维/涤纶三维机织复合材料的拉伸性能

为研究碳纤维/涤纶复合材料中各组分纤维体积含量对复合材料纵向拉伸性能的影响,通过改变碳纤维与涤纶的混合比例,设计了5种纱线并对其织制的复合材料板材拉伸性能进行研究。结果表明：混杂纤维增强复合材料的拉伸断裂过程与增强纤维各组分的拉伸强度、断裂伸长关系密切;随着涤纶含量的增加,试样的断裂伸长率逐渐增加;抗拉强度、拉伸弹性模量均与涤纶的含量呈三次方的关系;试样的抗拉强度和拉伸弹性模量均产生了明显的混杂效应。     

玄武岩织物增强聚乳酸复合材料的制备及其拉伸断裂性能

为提高聚乳酸复合材料的力学性能,以玄武岩织物(BF)为增强材料,聚乳酸(PLA)为基体材料,采用真空灌注法制备玄武岩织物增强聚乳酸复合材料。研究了偶联剂KH550质量分数、铺层层数、铺层角度对BF/PLA复合材料拉伸断裂性能的影响,并借助扫描电子显微镜对复合材料拉伸实验后的断裂形貌图进行分析。结果表明:随着KH550质量分数的增加,BF/PLA复合材料的拉伸断裂强度出现先增大后减小的趋势,且KH550质量分数为3%时处理效果最佳,此时复合材料的拉伸断裂强度提高到82 MPa,且断面整齐;玄武岩织物铺层角度为0°和90°时,复合材料的拉伸断裂性能较优,45°铺设时最差,且拉伸实验后层间分离现象明显;在一定范围内复合材料的断裂强度随玄武岩织物铺层层数的增加而增加。     

玄武岩、玻纤、丙纶网络复合线的研制及其拉伸性能研究

以玄武岩纤维、玻璃纤维为增强纤维,以丙纶为基体纤维,采用喷气网络技术制备不同体积比的玄武岩/丙纶、玻纤/丙纶网络复合线,对制得的复合线进行拉伸指标测试,分析不同增强纤维的体积比对网络线拉伸性能的影响。结果表明:采用喷气网络的方式制得的网络线实际细度比理论细度小,且增强纤维的体积比越大,细度损失越大;拉伸结果表明,随着增强纤维体积比的增加,两种复合线的断裂强力、断裂强度均逐渐增大,断裂伸长率逐渐减小。玄武岩/丙纶网络复合线的拉伸性能受增强纤维体积含量变化的影响比玻纤/丙纶网络复合线更显著。     

玄武岩纤维机织针织复合结构增强复合材料的拉伸性能

根据新型机织针织复合织物的结构特点,分别选用不同线密度的高强高模玄武岩纤维作为经纱、纬纱和针织纱编织织物,以其作为增强体,采用VARTM工艺制作玄武岩纤维/乙烯复合材料.为提供这种新型织物增强复合材料的应用依据,测试了复合材料的横向、纵向和斜向拉伸性能,并对各个方向的拉伸应力与应变特征曲线及其拉伸断裂形态进行分析,对比...     

芳纶-UHMWPE混杂复合材料力学性能研究

为探究不同混杂结构的芳纶-UHMWPE纬平针织混杂复合材料的力学性能，根据混杂比设计10种不同混杂结构的芳纶-UHMWPE纬平针织复合材料。采用电子式万能试验机、落锤法对其进行拉伸、冲击等测试，研究不同混杂结构拉伸性能和抗冲击性能的差异性。结果表明：层间结构的拉伸强度随UHMWPE织物层数增加而增大，在相同混杂比的情况下，UHMWPE(U)层夹芯芳纶（K）层时复合材料的拉伸性能较好；当K∶U=1∶3时，以芳纶织物为冲击面，混杂复合材料的抗冲击性能最佳；当K∶U=3∶1时，以UHMWPE织物为冲击面时，混杂复合材料的抗冲击性能最佳；所有混杂方式表现为正的混杂效应。     

玄武岩纤维增强缝合复合材料力学性能研究

对比研究了基于玄武岩纤维增强的无缝以及缝合复合材料层板的弯曲、拉伸以及II型层间断裂韧性,研究结果表明:缝合有利于复合材料层板的弯曲性能,随着缝合密度的逐渐增加,弯曲强度先增大后减小,弯曲模量逐渐减小;缝合不利于复合材料层板的拉伸性能,随着缝合密度的逐渐增加,拉伸强度先减小后增大,拉伸模量逐渐增大;缝合提高了复合材料层板的层间断裂韧性,G_(IIC)随着缝合密度的增大而增大。     

竹原纤维/聚氨酯复合材料的力学性能

为使竹原纤维/聚氨酯复合材料得到更好的应用,采用竹原纤维为增强材料,聚氨酯为基体,制备竹原纤维/聚氨酯复合材料,用不同质量分数的NaOH进行处理,并对处理后的竹原纤维复合材料进行拉伸性能和冲击强力先得到更好的应用,本文采用竹原纤维为增强材料,聚氨酯为基体,制备竹原纤维/聚氨酯复合材料,并对不同浓度的NaoH处理和不同质量分数制备的竹原纤维复合材料进行了拉伸性能和冲击强力的测试分析。结果表明：随着NaoH质量分数增加,复合材料的抗拉强度和冲击强力先增大后减小,断裂伸长率逐渐增大;随着竹原纤维质量分数的增加,复合材料的抗拉强度和冲击强力先增加后减小,其断裂伸长率随纤维质量分数的增大而降低。     

预拉伸对玻璃纤维针织物增强聚丙烯复合材料拉伸性能的影响

文中研究了预拉伸对GF/PP(GF/PP是由两股玻璃纤维与一股聚丙烯纤维并合制成的复合纱)针织物增强复合材料拉伸性能的影响.对几种经过不同百分比纵向预拉伸的GF/PP复合纱1 1罗纹针织物预形件热压得到的复合材料的拉伸强度和断裂伸长进行了对比研究.结果表明:在本实验研究的预拉伸比范围内,复合成形后的复合材料的拉伸强度随预形件预拉伸比的逐渐增大,先逐渐增大,而后则略有降低;其断裂伸长则随预形件预拉伸比的增大呈现减小的趋势.另外,从预拉伸引起的针织物线圈形态的变化方面对该现象进行了分析解释.     

纬编针织物双向拉伸变形特性及力学性能研究

分别采用棉、涤纶、黏胶纤维与氨纶交织编织3种纬平针织物,并采用X-Y型材料双向电子强力机分别对3种织物进行双向拉伸性能测试。通过不同拉伸方向、不同纵横向拉伸速率比测试,分析纬编针织物在双向拉伸过程中的力学性能。结果表明,在双向等速拉伸时,织物横向和纵向的拉伸断裂性能不一致,3种织物均具有良好的变形特性,在变形率增大时,织物表现出较强的抗破坏能力,适用于运动休闲服装;在双向异速拉伸时,随着纵向拉伸速率的逐渐增加,织物横向的断裂强力和断裂伸长都减小,而线圈纵行方向增加。该研究对针织服装的舒适性设计具有一定的参考价值。     

纤维排列对玄武岩纤维复合材料拉伸性能的影响

选用玄武岩纤维平纹织物(P)、玄武岩纤维单轴向织物(U)并采用不同铺层结构(PPPP、UUUU、PUPU)形成增强体,E-2511-1A环氧树脂和2511-1BT固化剂(质量比为100∶30)作为基体,基于真空辅助树脂传递模塑(VARTM)工艺实现玄武岩纤维复合材料成型,通过拉伸试验和纤维体积分数测试,探讨纤维排列对玄武岩纤维复合材料拉伸性能的影响。结果表明,三种不同铺层结构的玄武岩纤维复合材料中,UUUU铺层结构的当量拉伸断裂强度最大(555.4 MPa),略高于PUPU铺层结构(510.1 MPa),比PPPP铺层结构(338.5 MPa)提高了64.08%;PUPU铺层结构的当量拉伸模量最大(8.234 GPa),比当量拉伸模量最小的PPPP铺层结构(5.734 GPa)提高了43.60%;UUUU铺层结构的当量拉伸断裂伸长率最大(12.308%),约是PPPP铺层结构(6.705%)和PUPU铺层结构(6.388%)的两倍。     

国产高性能玄武岩纤维/涤纶长丝复合织物试织

以国产高性能玄武岩纤维为经纱、涤纶长丝为纬纱,织造经二重组织以及上下接结组织织物;对织物表面形态特征、厚度及密度进行分析和测定,重点对织物的拉伸强力、耐磨性进行测试和讨论。结果表明:玄武岩纤维的复杂组织织物具有可织性;织物的拉伸强力随着织物组织的不同而不同;双层织物的断裂伸长率比单层织物大;织物的耐磨性与织物的组织有关,经二重组织织物的耐磨性高于上下接结组织织物。国产高性能玄武岩纤维/涤纶长丝复合织物的各项性能达到预期效果。     

PTT织物的热定型加工性能

为更好地开发新型PTT纤维面料,在不同拉伸比和温度下对PTT织物进行热定型。研究了热定型工艺对PTT织物服用性能的影响,采用XRD从微观上分析了热定型对纤维结晶形态的影响。结果表明:PTT织物的断裂强力随热定型温度的升高和拉伸比的增大有增加的趋势,弹性回复性随温度升高呈上升的趋势,柔软性则随温度的升高和拉伸比的增大变差;不同的热定型工艺对纤维的结晶形态有影响;在拉伸比约为5%,150~170℃左右热定型,能改善PTT织物的服用性能。     

光催化竹炭纤维针织面料的开发及性能研究

采用双罗纹组织将精梳棉纱、精梳棉与光催化竹炭纤维(50/50)混纺纱和光催化竹炭纤维纯纺纱进行编织,成功开发出了一系列纬编针织物。介绍了编织工艺,分析了织物的基本参数,并测试其力学性能和舒适性指标,分析了光催化竹炭纤维的含量对织物性能的影响。结果表明:随着光催化竹炭纤维含量的增加,织物的拉伸断裂强力、顶破强力和平磨后的质量损失率均呈减小的趋势,动、静态悬垂系数均呈增大的趋势,纵、横向抗弯长度均减小,透气率逐渐增大,克罗值、保温率先减小后增大,纵、横向芯吸高度逐渐增大,并且织物纵向的毛细管效应优于横向。     

蜂窝组织棉织物增强聚氨酯复合材料的力学性能

为使蜂窝织物复合材料得到更为合理的应用,采用相同的原料和经纬密度织制不同蜂窝类组织织物,以聚氨酯为基体制备蜂窝棉织物/聚氨酯复合材料,并测试不同蜂窝组织复合材料的拉伸强度、剥离强度和冲击强力等,分析不同组织对复合材料力学性能的影响。结果表明:不同循环蜂窝组织织物对复合材料的力学性能有较大的影响,复合材料的断裂强力、剥离强度和冲击强力随着蜂窝尺寸的变小先增大后减小,断裂伸长率逐渐减小,当组织循环数为5和6时,复合材料各项力学性能较好。     

玄武岩纤维机织针织复合织物增强复合材料的弯曲性能

根据新型的机织针织复合织物的结构特点,分别选用不同线密度的高强高模玄武岩纤维作为经纱、纬纱和针织纱编织这种织物,以其作为增强体,采用VARTM工艺制作了玄武岩纤维/乙烯复合材料。为提供该新型织物增强复合材料的应用依据,测试了复合材料的横向、纵向和斜向弯曲性能,并对各个方向的弯曲载荷-挠度特征曲线及其弯曲断裂形态进行了分析。研究结果表明：这种复合材料具有较好的轴向弯曲性能,横向和纵向的弯曲性能均优于斜向,其弯曲断裂都表现一定的塑性,弯曲能量基本相近。     

玄武岩纤维四轴向经编复合材料力学性能研究

纺织结构玄武岩纤维增强树脂基复合材料具有优异的力学性能。以四轴向经编玄武岩织物为增强体,E-2511-1A环氧树脂与2511-1BT固化剂混合胶液基体,基于真空辅助VARI(Vacuum Assisted Resin Infusion)成型技术制备复合材料试样,实验测试了准静态下试样沿0°,45°,90°的拉伸及弯曲性能。结果表明:四轴向经编复合材料沿不同方向拉伸强度、模量的大小关系是90°0°45°;弯曲强度、模量的大小关系是90°45°0°。强度和模量区别主要取决于增强体纱线束的细度和排列。另外,拉伸断裂截面显示,四轴向经编增强体可以有效改善拉伸分层失效和断裂截面处纤维抽拔等现象;复合材料的弯曲破坏失效图显示,即使到最大弯曲挠度,试样仍然没有发生明显断裂,由此可知四轴向经编玄武岩纤维增强复合材料具有较高的韧性。     

桑蚕绢丝/功能纤维混纺织物性能研究

为研究开发具有形状记忆功能和接触暖感舒适功能的桑蚕绢丝绸织物,选用83.3×2 dtex桑蚕绢丝线和83.3×2 dtex桑蚕绢丝/粘混纺纱作经纱,选用三种不同混纺比的桑蚕绢丝/PTT纤维混纺纱和四种不同混纺比的桑蚕绢丝/Outlast粘胶纤维混纺纱作纬纱,分别制成9种不同规格交织物坯布,并精练制成成品。测试织物成品规格以及拉伸、抗折皱、透气、悬垂、热阻湿阻、抗起毛起球等服用性能。试验结果表明:加入少量PTT或Outlast纤维混纺对纱线的收缩性能、练减率、白度影响不大。在试样所配置的不同功能纤维或不同含量情况下,织物的悬垂性、抗起毛起球性均较好。混入PTT这一热塑性合成纤维,织物的断裂伸长基本相近,断裂强力无明显规律,织物的缓弹性回复角降低,透气性减弱,织物获得一定的可塑成形能力。随着织物中Outlast纤维含量的增加,织物的断裂强力先减小后增大,织物的断裂伸长先增大后减小,混入适当含量的Outlast纤维,可以在一定程度上提高织物的热阻和湿阻性能。     

超高分子量聚乙烯织物/聚脲柔性复合材料的抗破片侵彻机制

为研究平纹机织叠层和三维角联锁增强聚脲柔性复合材料的抗侵彻性能，以15 mm角联锁整体织物及叠层平纹织物(单层厚度0.39 mm, 40层)为研究对象，通过表面喷涂聚脲制备2种不同织物结构的超高分子量聚乙烯(UHMWPE)织物/聚脲柔性复合材料；采用1.1 g柱状楔形破碎片，开展了弹道侵彻实验，并获取了弹道极限速度和比吸能；在此基础上，借助超景深显微镜及计算机断层扫描仪，观察侵彻后UHMWPE织物/聚脲柔性复合材料的表面及内部损伤形貌，分析抗破片侵彻机制。研究结果表明：UHMWPE织物/聚脲柔性复合材料抗破片侵彻性能具有明显的织物结构效应；相较于同厚度的叠层平纹织物增强聚脲柔性复合材料，角联锁织物增强聚脲柔性复合材料的弹道极限速度提升了4.9%;对于未被穿透的UHMWPE织物/聚脲柔性复合材料，其被侵彻过程主要包括聚脲对破片的包裹、剪切冲塞和纤维拉伸断裂破坏；叠层平纹织物的主要失效模式为剪切冲塞、分层失效，角联锁织物主要为纤维拉伸变形、拉伸断裂破坏。     

竹浆纤维的力学性能分析

为了解竹浆纤维的基本力学性能,为开发竹纤维织物提供理论依据,研究了干态、湿态和常温态下竹浆纤维的力学性能,主要包括单次拉伸性能、定伸长反复拉伸、应力松弛和蠕变性能,并与棉纤维和粘胶纤维进行了对比分析,结果表明:竹浆纤维和粘胶纤维较棉纤维更易受湿度的影响;在常温态和干态下,竹浆纤维的断裂比强度均最大,棉纤维次之,粘胶纤维最小;在常温态、湿态和干态下,粘胶纤维的断裂伸长率均最大,竹浆纤维次之,棉纤维最小;从湿态到常温态再到干态,竹浆纤维的断裂比强度逐渐增大,而断裂伸长率逐渐减小;湿态下竹浆纤维的抗塑性变形能力、抗应力松弛性能和抗蠕变性能最好,而干态下均最差。     

亚麻机织物增强热塑性复合材料的性能

利用聚丙烯纤维对亚麻纱线进行包缠,使用该纱线织造3种经纱密度相同,纬纱密度不同的平纹织物。利用热压机将5层织物复合,分别制成3种复合材料板材。对板材的拉伸性能进行测试和分析。测试结果表明:织物中纱线的密度对层合板的强力和断裂伸长率有重要影响;在条件一定的情况下,随着织物纬纱密度的减小,材料沿经向的拉伸强度呈上升的趋势,而经向断裂伸长率呈下降趋势。