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...     

天然纤维纬编双轴向织物力学及透气性能研究

为了改善纬编双轴向多层衬纱织物原材料废弃后难降解的问题,采用天然棉纤维作为衬经纱、衬纬纱,涤纶低弹丝作为捆绑纱织造纬编双轴向多层衬纱织物,并对织物的机械力学性能和透气舒适性进行测试。结果表明:采用棉纤维织造的纬编双轴向多层衬纱织物拉伸断裂强力较高,纵向拉伸断裂强力明显高于横向,除纵向棉纱含量稍高于横向外,1+1罗纹捆绑纱也起了重要作用;轴向拉伸断裂强力优于斜向拉伸断裂强力,主要因为拉伸断裂机理的变化。此外,通过对织物压缩、弯曲性能测试,表明织物具有良好的压缩回弹性及弯曲性能,织物透气量可达800 mm/s,具有良好的透气舒适性。     

纬编双轴向针织物增强复合材料的拉伸性能研究

对增强衬纱为玻璃纤维和芳纶纤维的纬编双轴向多层衬纱织物的拉伸性能进行测试,介绍了试验方法,并对试验结果进行分析,结果表明:该类复合材料具有很好的拉伸性能,两种纤维的增强复合材料横向拉伸性能均优于纵向,其拉伸断裂都为脆性断裂。     

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。     

亚麻纤维增强聚乳酸复合材料的制备与性能表征

针对预成型件的铺层角度对复合材料力学性能产生影响的问题,以亚麻纤维为增强体,与聚乳酸纤维通过开松、混合、梳理工序制成预成型件后,采用模压成型工艺制备了亚麻纤维/聚乳酸复合材料。研究预成型件的各种铺层角度对复合材料拉伸、弯曲性能的影响,并通过扫描电镜讨论亚麻/聚乳酸复合材料的破坏机制以及拉伸断裂形貌。结果表明：铺层角度为90°时,复合材料横向拉伸、弯曲强度和模量最高;铺层角度为0°时,复合材料纵向拉伸、弯曲强度和模量最高。     

玄武岩/碳纤维混杂三维正交复合材料拉伸性能研究

以玄武岩纤维、碳纤维为原料,设计出5种不同混杂比的三维正交织物,利用真空辅助成型工艺制备了乙烯基酯树脂基混杂复合材料,对其拉伸性能进行了测试,重点分析玄武岩纤维在织物中所占比例对复合材料拉伸性能的影响。结果表明:在纤维总体积分数一定的情况下,随着混杂织物中玄武岩纤维所占比例的增大,复合材料的拉伸强度先增大后减小,拉伸断裂伸长率逐渐增大,弹性模量逐渐减小,经向整体拉伸性能优于纬向。纤维的混杂比及其性质决定了混杂三维机织复合材料的断裂机制,通过调节纤维混杂比可以充分发挥各种纤维的优势和特点,设计出满足不同需求的材料。     

黄蒿纤维增强复合材料的开发

为开发黄蒿纤维增强复合材料,首先测定了其纤维化学成分,测试并分析了纤维长度、宽度、强度以及长宽比等参数。结果表明黄蒿纤维化学成分与竹纤维相近,优化工艺制得的纤维性能优良,适合作为增强材料。以聚丙烯短纤为基体,与黄蒿工艺纤维经热压工艺制备黄蒿/PP复合材料板材。对板材拉伸及弯曲性能的测试与分析表明：黄蒿纤维在板材受力过程中起到承力作用;板材纵向力学性能优于横向;拉伸及弯曲性能随黄蒿纤维质量的增加而提高。     

三维六向编织SiCf/SiC复合材料的力学行为及其损伤机制

为解决陶瓷基复合材料在服役过程中因拉伸和弯曲导致的失效问题,以三维六向编织SiC_f/SiC复合材料为研究对象,分析了受力过程中复合材料力学行为与纤维及结构的联系机制。采用微计算机断层扫描技术获得材料结构及孔隙的三维图像,对复合材料纵向和横向进行拉伸、弯曲性能测试,并阐明其损伤机制。结果表明:复合材料呈现明显的各向异性特性,纵向拉伸强度和弯曲强度分别是横向的10.37、5.06倍;复合材料不同方向受力的损伤模式不同,拉伸载荷下纵向试样裂纹沿着六向纱呈Z字形扩展,而横向试样裂纹沿着编织轴向扩展,最终导致拉伸破坏;弯曲载荷下裂纹沿着厚度方向扩展,并最终导致纵向及横向试样的韧性断裂,且纵向韧性优于横向。     

玄武岩纤维在针织复合材料中的应用研究

玄武岩纤维因具有高强高模、耐高温、耐腐蚀等性能优势,可作为增强纱线用于制备针织结构复合材料,应用于抗冲击、抗压缩、抗弯曲等诸多领域。文章总结玄武岩纤维在纬编结构、经编结构针织物及其复合材料,以及多层针织结构复合材料领域的应用研究进展,并对玄武岩纤维今后的发展方向进行了展望。     

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。     

机织针织复合织物与多层双轴向纬编织物拉伸性能对比

选用玻璃纤维作经纱、纬纱和高强涤纶作针织纱分别编织机织针织复合(CWK)织物和多层双轴向纬编(MBWK)织物,测试两种织物的横向、纵向的拉伸性能,分析比较拉伸负荷和位移特征曲线。研究表明：在拉伸过程中,CWK织物MBWK织物均先由其中的经纱或纬纱,在较低的伸长下,承担较高的负荷,直至经纱或纬纱断裂,然后由针织结构,在较高的伸长下,承担较低的负荷,直至针织结构破坏;经纱和纬纱以交织形式衬入针织结构中,使得CWK织物的轴向的拉伸强度稍低于MBWK织物,但起到一定的“预牵伸”作用,可使针织纱对经纱和纬纱捆绑效果更好。     

经纬纱捻向配合对棉织物结构性能影响的探讨

探讨经纬纱捻向配合对棉织物结构性能的影响规律。在选择相同原料、相同经纬密和相同后整理方式的条件下,采用4种商业中常用织物组织织造的棉织物进行研究,每种组织分别采用经纬纱捻向相同和经纬纱捻向相反两种配合方式进行织造,通过对织物缩率、经纬密、平方米质量、抗弯刚度、断裂强力、折皱回复性等性能指标的测试发现:经纬纱捻向配置对棉织物的上述性能指标值有明显影响,而织物组织的变化带来的影响却并不明显。     

锯齿形三维机织间隔复合材料的弯曲性能

为解决层合间隔复合材料易开裂和整体性差的问题,采用绿色环保的玄武岩低捻长丝作为经、纬纱,合理设计经向截面图和组织图,并在普通织机上织造3种不同间隔高度的锯齿形三维机织间隔织物。以所织得的锯齿形三维机织间隔织物作为增强材料,环氧乙烯基树脂作为基体,利用真空辅助成型工艺,制备锯齿形三维机织间隔复合材料,同时对三维机织间隔复合材料进行三点弯曲性能测试,得到弯曲载荷-位移曲线、能量吸收图和破坏模式。结果表明:复合材料的纬向是主要承力方向;组织循环个数越多的材料表现出更好的弯曲性能;在一定间隔高度范围内,间隔高度越高的锯齿形三维机织间隔织物承受的弯曲载荷和吸收的能量也越高;锯齿形三维机织间隔复合材料的破坏模式是材料上表层受压,下表层受拉,而连接层受压;在作用力下材料只是出现明显的变形,但并未出现材料整体的破坏。     

石墨烯黏胶纤维机织物的功能改性研究

制备同规格的普通黏胶纤维机织物、石墨烯黏胶纤维机织物及不同不锈钢丝质量分数的石墨烯黏胶纤维/不锈钢丝机织物,对比它们的导电、防电磁辐射、防紫外线、抗静电、力学(拉伸、弯曲、耐磨)及透气等性能。结果表明:普通黏胶纤维经石墨烯改进后,所制成的石墨烯黏胶纤维机织物的导电、防电磁辐射、防紫外线、抗静电、力学(拉伸、弯曲、耐磨)等性能都有所改善,其中防紫外线与耐磨性能提高显著,透气性能下降明显;石墨烯黏胶纤维/不锈钢丝机织物的导电、防电磁辐射、防紫外线和抗静电、经向拉伸断裂强力、纬向抗弯刚度、透气性能都优于石墨烯黏胶纤维机织物,纬向拉伸断裂强力、经纬向拉伸断裂伸长率、经向抗弯刚度及耐磨性能不及石墨烯黏胶纤维机织物;随着不锈钢丝质量分数在7.0%~20.0%范围内的增加,石墨烯黏胶纤维/不锈钢丝机织物的导电、防紫外线、抗静电、经向拉伸断裂强力、纬向抗弯刚度及透气性能增强,纬向拉伸断裂强力、经纬向拉伸断裂伸长率、经向抗弯刚度、耐磨性能减小,不锈钢丝质量分数变化对防电磁辐射性能影响较小。当不锈钢丝质量分数为7.0%时,石墨烯黏胶纤维/不锈钢丝机织物的综合性能最佳。     

竹浆棉混纺织物性能研究

研究竹浆纤维含量对混纺织物断裂强力、断裂伸长率、撕破强力、耐磨性的影响规律.经过测试相同织物组织结构、相同经纬纱线密度、相同经密、不同纬密情况下不同混纺比织物的各项性能,认为当织物经纬密保持不变,随着纬纱中竹浆纤维含量的减少,织物的纬向断裂强力增加,而经向断裂强力减小;织物纬向断裂伸长率呈下降趋势,而经向断裂伸长率先下降而后上升再下降;织物的纬向撕破强力先下降而后上升,而经向撕破强力先上升后下降;织物的耐磨性呈现先增加再减小而后再增加的趋势.     

体积含量对织物/水泥复合材料弯曲性能的影响

采用无碱玻璃纤维机织物,制备了不同体积含量的织物增强水泥基复合材料,通过三点弯曲抗折强度试验和断裂面形貌数码照片分析,研究了织物体积含量对机织物增强水泥基复合材料弯曲性能的影响。研究结果表明,玻璃纤维机织物体积含量从1%上升到5%时,织物增强水泥复合材料全载荷挠度曲线的形状和弹性模量没有明显变化,经向抗折强度从8.5 MPa上升到17.8 MPa,纬向抗折强度从8.1 MPa上升到17.2 MPa,但增加的幅度与聚合物基单向复合材料纵向强度的混合定律不相符,断裂能从0.53 kJ/m2上升到1.89 kJ/m2,且增加的幅度明显增大。     

三维间隔织物复合材料的制备及拉伸性能研究

介绍三维间隔织物复合材料的制备方法,并采用Instron 5969型万能材料试验机对三维间隔织物复合材料的拉伸性能进行测试,重点分析间隔高度、经纬向等结构参数对三维间隔织物复合材料拉伸性能的影响。结果表明:三维间隔织物复合材料拉伸性能随间隔高度的增加而下降;纬向拉伸性能优于经向。     

蜂巢棉织物力学性能的测试与分析

为使蜂巢组织类织物在增强复合材料中得到更合理的应用,采用相同的原料和经纬密度织制不同蜂巢类组织织物,并对织物的拉伸强度、撕裂强度和顶破强度进行测试,分析不同蜂巢组织对其织物力学性能的影响。结果表明:在织物原料和经纬密度相同的情况下,不同蜂巢组织的织物其力学性能有明显的不同;纱线的交织次数越多,蜂窝越小,织物的断裂强力越大;而织物断裂伸长率、撕裂强力和顶破强力随着蜂窝尺寸的变小,先增加后减少。     

PDMS共混改性超柔PBT纤维的制备及其性能

文章以聚对苯二甲酸丁二醇酯-聚二甲基硅氧烷(PBT-PDMS)为母粒,与聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)进行共混纺丝,通过控制PBT-PDMS添加量制备不同PDMS含量的PBT/PDMS共混纤维,探讨了PDMS含量对纤维柔软性及其他性能的影响。结果表明:PDMS作为改性组分与PBT相容性良好,PDMS质量分数为6%时可纺性好,继续增加至8%时可纺性变差;随着PDMS含量的增加,PBT/PDMS共混纤维的初始模量显著降低,断裂强度略有降低,断裂伸长率、断裂比功均逐渐提高,染色性能也得到改善。当PDMS质量分数为6%、拉伸倍数为2.8时,PBT/PDMS共混纤维的断裂比功达0.92 cN/dtex,初始模量较低,为22.9 cN/dtex;制成的1/2斜纹织物的硬挺度为2.595 cm,抗弯刚度B为0.1098 cN·cm^2/cm(经向)、0.1542 cN·cm^2/cm(纬向),弯曲滞后量2HB为0.2283 gf·cm/cm(经向),0.2976 gf·cm/cm(纬向),纤维及织物的柔软性得到了明显提升,综合性能最好。