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1、碳纤维布编织技术编织是一种基本的纺织工艺,能够使两条以上纱线在斜向或纵向互相交织形成整体结构的预成形体。这种工艺通常能够制造出复杂形状的预成形体,但其尺寸受设备和纱线尺寸的限制。在航空工业,目前该技术主要集中在编织的设备、生产和几何分析上,最终的目的是实现完全自动化生产,并将设备和工艺与CAD/CAM进行集成。该工艺技术一般分为两类,一类的二维编织工艺,另一类是三维编织工艺。⑧⑧⑧传统的二维编织工艺能用于制造复杂的管状、凹陷或平面零件的预成形体,它与其它纺织技术相比成本相对较低。它的研究主要集中在研发自动化编织机来减少生产成本和扩大应用范围。它的
2、关键技术包括质量控制、纤维方向和分布、芯轴设计等。它在航空工业的应用包括制造飞机进气道和机身J型隔框。该技术通常与RTM和RFI技术结合使用,另外也可以与挤压成形和模压成形联合使用。其应用水平在洛克希德•马丁公司生产F-35战斗机进气道制造中最能体现其先进性,加强筋与进气道壳体是整体结构,减少了95%的紧固件,提高了气动性能和信号特征,并简化了装配工艺。为了克服二维编织厚度方面强度低的问题,开发了三维编织技术,为制造无余量预成形体提供了可能。但是该技术同样受到设备尺寸限制。针织针织用于复合材料的增强结构始于上世纪90年代。由于它的方向强度、冲击抗
3、力较机织复合材料好,且针织物的线圈结构有很大的可伸长性,易于制造非承力的复杂形状构件。目前国外已生产了先进的工业针织机,能够快速生产复杂的近无余量结构,而且材料浪费少。用这种方法制造的预成形体可以加入定向纤维有选择地用于某些部位增强结构的机械性能。另外,这种线圈的针织结构在受到外力时很容易变形,因此适于在复合材料上成形孔,比钻孔具有很大优势。但是它较低的机械性能也影响了它的广泛应用。经编⑧针织在航空航天工业的应用很有潜力。而采用经向针织技术,并与纤维铺放概念相结合,制造的多轴多层经向针织织物一般称为经编织物。这种材料由于不弯曲,因此纤维能以最佳形
4、式排列。经编技术可以获得厚的多层织物且按照期望确定纤维方向,由于不需要铺放更多的层数,极大提高经济效益。国外目前已经能够在市场上获得各种宽幅的玻璃和碳纤维经编织物。这种预成形体有两个优点:一是与其他纺织复合材料预成形体相比成本低;二是它有潜力超过传统的二维预浸带层压板,因为它的纤维是直的,能够在厚度方向增强从而提高材料的层间性能。但是目前限制其应用的主要原因是原材料成本高以及市场化程度不够。国外航空航天工业部门正在研究将这种技术用于次承力和主承力构件,已经在飞机机翼桁条和机翼壁板上进行了验证,预计未来将在飞机制造中广泛应用。针对以上预成形体制造技
5、术,国外近年还开展了多种研究,如美空军实施复合材料结构斜织预成形体开发计划,取消铺层工序,以降低加工整体复合材料结构的复杂程度及成本。碳纤维布简介及用途碳纤维布又称碳素纤维布,碳纤布,碳布,碳纤维织物,碳纤维带,碳纤维片材(预浸布)等 CarbonFiberClothorFabricandTape,carbonfabric,carbonfibersheet,prepreg...一按碳纤维原丝不同主要可以分为:1,PAN基碳纤维布(市场上90%以上为该种碳纤维布);2,黏胶基碳纤维布;3,沥青基碳纤维布。二按碳纤维规格不同主要可以分为:⑧1,1K
6、碳纤维布;2,3K碳纤维布,3,6K碳纤维布;4,12K碳纤维布;5,24K及以上大丝束碳纤维布。三按碳纤维炭化不同主要可以分为:1,石墨化碳纤维布,可以耐2000--3000度高温;2,碳纤维布,可以耐1000度左右高温,3,预氧化碳纤维布,可以耐200--300度高温。四按织造方式的不同主要可以分为:1,机织碳纤维布,主要有:平纹布,斜纹布,缎纹布,单向布等;2,针织碳纤维布,主要有:经编布,纬编布,圆机布(套管),横机布(罗纹布)等;3,编织碳纤维布,主要有:套管,盘根,编织带,二维布,三维布,立体编织布等;4,碳纤维预浸布,主要有:干法预
7、浸布;湿法预浸布;单向预浸布;预浸带;无托布;有托布等;5,碳纤维无纺布,非织造布,即碳纤维毡,碳毡,包括短切毡,连续毡,表面毡,针刺毡,缝合毡等。五按碳纤维用途不同主要可以分为:1,航空航天国防用碳纤维布 飞机 一次构造件:主翼、尾翼、机体 二次构造件:辅助翼、方向舵、升降舵 内装材:地板、间隔、梁、洗面所、座席 火箭 助推器、防护罩、发动机罩、高频传送器 人造卫星 天线、太阳能电池板、结构件2,体育娱乐器材用碳纤维布 钓具 钓鱼杆、卷线器 高尔夫 杆、头、面板、鞋 球拍 网球、羽毛球、壁球 自行车 车架、车轮、
8、龙头 其他 棒球杆、滑雪板、滑雪杆、训练用日本刀 日本弓、西洋弓、航模、台球、遥控车3,工业用碳纤维布 汽车 传动轴、赛车、尾