蚕茧茧壳的结构性能分析及其仿生设计

蚕茧作为具有特殊几何特性的天然材料,表现出了优异的性能,在仿生应用领域中是良好的参考模型.从仿生学的角度出发,对两种代表性蚕茧做了全面的测试和比较,对茧壳的尺寸、各层级的表面形貌、蚕丝直径、孔隙率、透气性、力学性能和热传导性能进行了表征、分析和总结.基于对蚕茧层级和性能的研究,仿生设计了一种层级结构,可应用于隔热服上,...     

4种家蚕茧壳的结构与性能

为开发设计新型功能纺织品,借助扫描电子显微镜、傅里叶红外光谱仪、X射线衍射仪、万能材料试验机和温湿度试验仪等研究了4种不同的家蚕茧壳的多层形貌、化学结构、结晶结构、力学性能和热传导性能,并对蚕茧壳的多层结构进行理论分析。结果表明:4种家蚕茧壳都具有独一无二的多层多孔结构,从外层到内层,纤维的直径先增大后减小;蚕茧壳厚度和尺寸不同,但都具有良好的热缓冲能力,相对而言,虎头蚕茧壳的耐热性最好,而斑马蚕茧壳(绿色)的热传导性最好。     

空气网络包覆弹力纱中氨纶丝实际预牵伸倍数测试

为测试与评价空气网络包覆弹力纱的实际弹性,分析了空气网络包覆弹力纱的结构及其拉伸性能特征,提出了采用"力学拉伸曲线前段解析法"测算氨纶丝实际预牵伸倍数的方法;分析了典型无张力拉伸断裂曲线,给出了氨纶丝实际预牵伸倍数的计算方法,并对不同规格的空气网络包覆弹力纱进行了测试与分析。结果表明:采用无预加张力拉伸试验的方法,可测得氨纶丝预牵伸的伸长量;结合拉伸试验试样长度,可计算出氨纶丝的实际预牵伸倍数;氨纶丝实测预牵伸倍数均小于名义预牵伸倍数,二者差异的大小取决于预牵伸倍数以及氨纶丝的线密度。氨纶丝的预牵伸倍数越大,差异越大;氨纶丝的线密度越大,差异越小。