您好,欢迎来到爱go旅游网。
搜索
您的当前位置:首页纺织复合材料的应用和发展 (1)

纺织复合材料的应用和发展 (1)

来源:爱go旅游网
天津纺织科技总第期纺织复合材料的应用和发展刘爱平赵书林天津工业大学纺织服装学院摘要纺织复合材料不仅具有比强度高比刚度大和重量轻等独特优点而且还具有能和机械不断扩大电子等学科进行交叉开发出可设计性材料结构的潜力其应用领域已由早期单一的军事领域拓展到民用交通工业装置航空航天体育娱乐等领域在纤维材料基体材料预制件生产技术表面处理技术等方面发展很快用的障碍但复合材料构件的成本远高于铝合金构件高成本已经成为其更广泛应纺织复合材料低成本制造技术显得越来越重要可以预见不久的将来复合材料研究生产工作将以降低制造成本为核心展开全面地阐述了纺织复合材料的应用和发展前景本文综合这几个主要方面较关健词三维增强复合材料预成形技术表面处理技术低成本生产技术三维纺织复合材料的发展和应用纺织复合材料是指用纺织品作为增强的材料使用三维整体纺织预制件作为增强相结构复合材料层间强度低的致命缺点用于克服了以往各种具有优异的整体受力性能可用以制造各种结构的主要承载构件利用复合材料增强体的织物一般是连续纤维织造而成的比较厚的织物高强度纤维例如碳纤维制成的三维纺织复合材料具有比强度高比模量大扰疲劳性能好以及良好的形态二维复合层合板的应用在船舶上超过年在航桥梁可设计性等优点用它们代替钢制件时在满足同样的空业约有年最近年广泛用于汽车和建筑物强度和刚度的前提下减轻重量左右三维纺织复等基础结构尽管二维层合板已长期使用但由于制造合材料还具有损伤后易修理次成型的优点工艺上便于整体成型和一问题和某些力学性能差制其应用在许多方面仍受到限可减少零件和模具的数量目前采用二维层合板由人工铺叠劳动强度大费用高生三维编织复合材料可以制作飞行器同形状的承力梁汽车等上的多种不产周期长对于复杂几何形状构件要加工成零件需接头多种形式的耐烧蚀高承受力通过胶结或机械连接而成这一系列制造问题妨碍了的圆筒形发挥作用锥筒形的制件还可以在人造生物组织方面人造韧带它在航空工业上的广泛使用厚度方向的刚度二维层合结构也使其在不宜用作制作人造骨以及制作接骨板强度和疲劳破坏抗力较低等在保证力学性能相同或提高的情况下大大减轻这承受横向和层间剪切的结构件层间断裂韧性低在冲些制件的重量从而使整个飞行器汽车等的性能得到击载荷作用下容易脱层度明显降低使冲击后的压缩强度疲劳强提高为了克服二维层合板在制造和力学性能方由于三维纺织复合材料具有其它材料所无法达到的性能面存在的问题过去年国内外学者结合传统的复合材这就为许多领域提供了所急需的新材料从而促料制造经验利用纺织工艺通过力学性能的分析研进许多领域的发展航空航天等尖端技术的发展需求也制出三维纺织复合材料上它在复杂几何形状构件的制造有力地推动了三维纺织复合材料的发展业中也受到广泛的重视近来在汽车工工艺简便费用低且力学性能优于二维层合材料可以预料随着它的成本的下三维纺织复合材料在许多结构上都已成功地取代二维复降该种材料在汽车工业中也将具有广阔的应用前景合材料此外该种材料还应用于运动器械机械系统电器三维纺织复合材料是一种先进的结构复合材料它造船及民用建筑等领域目前各国在发展高技术计划困© 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net

刘爱平赵书林纺织复合材料的应用和发展中对包括二维纺织复合材料在内的先进复合材料都给予了优先的安排三维两大类型更近代发展的预成型技术如角连锁机织和实体编织完全是整体化的结构并且在厚度方向具有相当大程度的增强这些预成型件属于三维织物目纤维增强材料的发展如果说第一代纤维为天然纤维尸前属于交织物而复合材料领域的三维纺织预成型件主要有多层机织物正多层针织物编织物和缝合织丁物上述五种三维织物的技术各有特点应用场合也各等合成纤维为第二代纤维的话那么当今第三代纤维不相同迄今为止还没有哪一种技术能完全取代另一之特征便可以说是高科技及高附加值未来第四代纤维种加工技术的较多近年来人们对正交织物和编织物研究将朝向航空复合材料及无机陶瓷纤维的应用等领域发展而对多层机织物多轴向编织物以及缝合织物目前高模量高强度纤维的发展途径主要有三利用研究的较少相信随着材料工作者对纺织品结构以及加超高分子量聚乙烯在凝胶溶液状态下施行凝胶纺丝和高工技术的不断了解多层机织物和多轴向编织物等必将倍率的延伸化等步骤采用特殊纤维经氧化碳化及石墨以其独特的成型方式及式及性能受到人们的青睐目前的预制件成型技术正呈现以下趋势达到高模高强的目的将合成液晶高分子材料实施溶液或熔融纺丝然后做热处理使分子热重合短纤维向连续纤维发展两向织物向平面多向织物发展而达到高强力纤维的特性目前碳纤维的性能主要向两个方向发展一是不断平面织物向立体织物发展提高纤维的强度的模量如如吓此外另一是不断提高纤维等密织物向多层不等密织物发展平面织物向加微原纤织物发展碳纤维除了向超高强度及超高模量发展外还综合了上述两者的优点制造出同时具有高强度和高模量的碳纤维树脂基体的发展纤液晶系高强力纤维包括液向性液晶纤维和热向性液晶纤维液向性液晶纤维最成功的范例便是下经干喷纺织结构复合材料的另一个组分就是基体材料要有树脂基主维它是利用液向性高分子一湿纺后再经热金属基陶瓷基和碳碳基类基体材料处理制得其纤维分子已高度取向再不需要以牵伸方在复合材料中基体起着传递载荷均衡载荷和固籍支式来增强其机械性能热向性液晶聚合物不仅具有良好持纤维的作用只有纤维和基体两者有机地匹配协调的力学性能及加工性能强纤维原位形成而且便于回收再利用同时增才能充分发挥整体作用和各自的性能构复合材料设计中总之在纺织结大大缩短了生产时间提高了生产效以及增强纤维首先就是选择纤维和基体的材料率但对于增强纤维的形成条件与控制并须充分考虑两者之间的相互作用品所经受的载荷和环境温度选择的依据是产与基体的相容性等问题还有待进一步研究品与其面市的产湿度腐蚀和其它化学作采用的预成型和固相比还须努力目前所用的液晶聚合物包括用等产品结构特点及其功能要求芳香族聚醋和聚酞氨脂包括聚碳酸醋户如尼龙一般都含有蔡成分基体材料化技术及成本限制等因素聚醚矾类传统的工程塑料复合材料的树脂基体目前仍以热固性树脂为主聚一氯三氟乙烯等虽热塑性复合材料冲击后残余压缩强度高于热固性复合材料且具有较好的湿热压缩强度但其加工过程中纺织预成型技术的发展纺织预成型技术主要有机织缝纫等的高温高粘度对模具的要求极高差的层间韧性为解决热固性树脂较通常须对其进行改性处理目前常见的针织编织穿刺和改性方法主要有在树脂基体中加入橡胶弹性体晶聚合物等分散相基于纱束整体化的程度以及在预成型结构内厚热塑性树脂液度方向增强的程度可把纺织预成型织物划分成二维和困© 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net

天津纺织科技总第期用热固性树脂连续贯穿于环氧树脂网络中形成互化学法处理高聚物主要是通过处理液与高分子材穿半互穿网络结构用含有柔性链段的固化剂对树脂进行固化料发生强氧化或腐蚀作用在交扯去部分分子使材料表面分子被氧化或被这样便在材料表面导入了碳基梭基联网络中引入柔性链段提高网链分子的柔顺性磺酸基等极性基团增加了材料表面的反应性能同时纳米粒子增韧法树脂界面与纳米粒子形成远大于范德华力的作用力好的预防微裂纹近年来使得材料表面的粗糙度增加高密度聚乙烯最近又有研究将非极性形成非常理想的界面以起到很尸与极性聚醋共混以提高日吸收能量的作用的表面极性研究结果表明经这种方法处理的日尸材料科学研究致力于减小基体的收缩率表面自由能从增加到极化通常的做法是在热固性树脂中填入热塑性大分子既改善聚集状态又提高结构材料的韧性一般属易燃性材料这样度从增加到而一种材料表面可控修饰新技此外基体材料术采用传统的逐层迭加和表面聚合增长方法表面构筑一层功能性单膜合量先在基体如广泛应用于各产业领域的环氧树然后进行表面可控活性聚脂的限氧指数仅为法有添加型阻燃为提高其阻燃性所采用的方通过单体浓度控制接枝超薄聚合物层的厚度和分子从而在基材表面形成锚定的聚合物薄膜达到对其物水合氧化铝铝酸钙等—常用的阻燃剂有卤化物磷化进行改性的目的其中磷化物硅烷或硅氧等离子体技术等离子体对材料表面的作用是非常复杂的融作用烷可使材料的限氧指数达结构型阻燃元素包括消此时阻燃元素不易迁出或渗出—即环氧树脂分子结构中含有阻燃交联作用激活作用和沉淀作用不同基体对作用持久常用应的机理会有所侧重等离子体中的活性粒子具有的能的阻燃剂为含有碳碳双键的卤化物物磷化物及卤磷化量一般都接近或空白棉布超过碳一碳或其他碳键的键能表面处理技术的发展研究表明因此能与导入系统的固体表面发生化学或物理的相互作用如果采用反应型的氧等离子体则可能会与高分子表面发生化学反应而引入大量的氧基团从而使材料表面的极性和表面张力获得明显的提高两组分固化后组分之间受种力的相互两组分本身的内聚力即便是非反应型的等离子气体也能通过表面的交联和刻蚀作用而作用而固结成整体在纤维表面明显地改善聚合物表面的接触角和表面能的微孔隙被基体大分子渗透扩散而钉牢所产生的机基体的物理方法树脂体系在超声的作用下械作用力包括氢键和范德华力在内的吸附力高能超声传入树脂体系化学基团与纤维表面化学基团起化学反应所形成的化学键的作用力合的过程中当中树月受到交变声场的作用旨体系内的小气泡会在极由此可以看出在高聚物与树脂胶粘剂复大的外压作用下以极高的速度崩溃并在局部产生瞬间的高聚物的各种表面性能对复合材料的强度高温高压同时气泡崩溃时所产生的巨大能量使周围分均起着不同程度的影响于润湿能力差因然而大多数合成高聚物材料由子动能增加分子之间的交联被部分破坏使得体系粘度结晶度高极性小及存在弱边界层等原降低从而改善了基体与增强材料的浸润情况采用超声环氧而使得大多数材料表面呈弱极性高分子材料表面能技术直接作用于树脂对纤维的浸润过程可实现芳纶一般小于惰性及憎水性无法满足上述要树脂复合材料的在线改性高聚物表面处理技术除了以上方法外还有熔融法求正因为如此如今被广泛用作复合材料增强基的各辐射法激光法等种高聚物材料均须进行表面处理剂的粘接性能改性法以提高其与树脂粘合目前聚合物的表面处理技术主要有化学低成本生产技术的发展纺织复合材料不仅具有比强度高等离子体技术及物理方法化学改性法比刚度大和重量圃© 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net

刘爱平赵书林纺织复合材料的应用和发展轻等独特优点交叉而且还具有能和机械电子等学科进行结束语复合材料科学是跨越机械织等多学科的新兴学科开发出可设计性材料结构的潜力因而一直以来备受航天企业青睐但成本远高于铝合金构件已经成为其更广泛应用的障碍高成本化学化工物理纺随着应用领域的不断扩交近年来对新型复合材料的取得了重大大通其应用已由早期单一的军事领域拓展到民用工业装置设计及对复合材料的性能的分析和评价研究航空航天体育娱乐等领域纺织复突破最大的进步是原材料领域有热固性树脂树脂也发展很快不但合材料的低成本制造技术显得越来越重要核心展开左右可以预见而且还出现了高性能热塑性树脂这极大不久的将来复合材料研究生产工作将以降低制造成本为地改进了复合材料的性能扩展了对其设计的自由度宽了复合材料的应用领域展拓复合材料的成本由纤维树脂结构与预浸随着人类科技文明的进一步发料和制造成本等成本因素组成纤维占因此其中制造成本约占树脂占复合材料将会在各产业领域发挥更加重要的作用结构与预浸料占降低复合材料的制造成本是降低材料成本参考文献〕黄新乐孟光《三维纺织复合材料力学性能研究进的关键当前有关复合材料低成本制造技术的研究工作主要涉及,展》武汉科技学院学报采用高效快速成型的固化方法快速成型工艺电子束离子【」夏鑫单小红《三维机织复合材料的发展》新疆纺织【」高华斌焦亚男《纺织复合材料低成本制造技术的束微波红外技术采用高效如日成型和山东纺织发展》以〕郭盈杨金纯《基于工业设计的纺织复合材料产品真空吸注成型推广自动化动铺放技术机械化生产如自动铺带技术自天津工程师范学院学报造型设计》纤维缠绕技术〕七七《研制常温常压条件下固化基体树脂等绿色内衣面料有嘟些》内衣素有人体第二皮肤之称是人们生活中唯的蛋白质为基本原料经过化学处理和机械加工制成的一时刻不离的服装对人体具有保护装饰修正等功再生蛋白质纤维含有多种氨基酸用牛奶蛋白纤维面料效进入世纪随着人们对健康环保意识的增强做成的内衣有润肌养肤莫代尔的绿色天然环保面料维抗菌消炎的独特功能面料消费者对于内衣是否全等方面绿色生态穿着是否安此面料为目前欧美最流行投入了相当大的关注绿色于是为了适应人们是从木材中提取的天然木浆纤崇尚自然赋予了环保的消费理念越来越多的内衣被具有比棉高出的高强吸湿性而且吸湿速度极生态的内涵从产品的生产到成品加工过程快性同时它具有很好的柔软性染色性及良好的保型以及销售过程各项环节都提倡绿色随之而来的手感如真丝生态纺织在内衣上的运用也就顺理成章的变得越发普大豆蛋白质纤维材料含有多种氨基酸天丝纤维采用大豆蛋白质纤维织成的内衣具有良好的吸湿性和抗静电性遍与重要在此我们就和大家一起谈谈现在市场上流行的绿色内衣面料天丝纤维是以针叶树为主的木质浆粕天然彩棉针织面料用此面料制成的内衣成品不为原料进行再生的新纤维素纤维甲壳质纤维含任何甲醛工过程的重金属等有害物质真正实现了种植加甲壳质纤维是从海洋生物虾蟹壳零污染成为完全的绿色产品中经一系列加工聚合的高分子纤维臭它具有抗菌除牛奶蛋白纤维牛奶蛋白纤维是从牛奶中分离出护理皮肤保护环境抗静电等功能画© 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net

因篇幅问题不能全部显示,请点此查看更多更全内容

Copyright © 2019- igat.cn 版权所有

违法及侵权请联系:TEL:199 1889 7713 E-MAIL:2724546146@qq.com

本站由北京市万商天勤律师事务所王兴未律师提供法律服务