三维纺织复合材料

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1、材朴导报
!翅∀三维纺织复合材料肖丽华李嘉禄#夭津纺织工学院复合材料研究中心∃,它从根本摘要三维纷织复合材抖是新型的具有优良性能的复合材料上解决了层压和铺层复合材料存在的分层问题。着重介绍了三维纷织复合材料的发展现状与基本性能。关镇词纺织复合材料三维编织三维纺织复合材料研制成功为纺织工业到三维织物在层间的增强作用。近年来,三维,织物用于树、和纺织科学创造了新的市场和研究机遇其脂金属和陶瓷基复合材料的兴。∋领域之一是纺织结构复合材料纺织结构复趣甚浓其原因是复合材料已从非主要承载、、%应用进展到汽车飞机合材料的特点是
层内的强度显著提高航空领域的主

2、要承载。、,应用可获取复杂结构形状的预成形!与层压复这就要求复合材料的抗损伤性性能可,。基,、合材料相比大规模生产时费用低体的主靠性有根本的改进同时还需要批量生产直,∋为了改进,要作用是分布层间应力层间应力是对外加接成形复合材料的抗损伤性需要。,在厚。负载形式和剩余内部应力的反映普遍认为度方向上有很高的强度和层间强度复基体的强力与纤维∀基体交界面的强力决定合材料的可靠性取决于材料的均匀分布和表。面。了复合材料最初分层破坏的位置为了提高间性质的一致性用于复合材料的增强材层间强力,“人们希望把复合材料的各层缝合料的结构完整性和可加工性对大规模自动化”,。

3、,起来因而出现了三维纺织物三维纺织结生产是极为关键的而三维纺织预成形提供,,构预成形是完全整体的增强系统纤维在面了切实可行的手段三维纺织预成形主要包(、、内和面外的各个方向取向。尤其是厚度方向括三维机织物三维针织物三向正交非织,,,的增强实际上消除了复合材料的分层现象造物和三维编织物以及缝合织物这些织物从根本上提高了复合材料的性能。可以获得复杂的结构形状。三维纺织物为制备高性能复合材料提供了,。#三维纺织复合材料的发展最终形状的预制件几乎无需机加工预制件厚度方向的整体结构性使复合材料的性能用于结构复合材料的三维纺织整体连续如强度、刚度、抗冲击性、抗损

4、坏性、抗烧蚀性。纤维的,。得到了全面的提高三维纺织复合材料在世集合体具有多轴向面内外纤维定向,界各地得到,三维织物的工程应用要追朔到∃%年代后期了充分地重视并在航空航天领当时以适应航空工业对承受多向机械应力和域得到了广泛使用。如用三维纺织复合材料。、导、热应力部位与结构的急需由于早期应用是制作飞机弹空间飞行器等的零部。,件国内外使用三维纺织预制件的主要情况处于温和烧蚀环境中主要使用的是双轴向。一。织物增强的&&复合材料从∃%年代初开如下表所列始,花了十几年的时间,经过多次尝试才认识,
塑∀材料导报各国主要使用的三维纺织预制件概况中国美国前苏联法国

5、日本英国德国比利时韩国荷兰从尹。&∋()!!!!!!!∗(+,)!!−.∗!!/01!!!!!!234+56!!!!6,+,78!9三对具有独特的三维编织系统申请了专利。三维纺织复合材料预成形,维整体编织是犷种先进的纺织方法它通过长比纤维的相互交织可以获取三维无缝合的完成三维纺织复合材料预制件的方法较。,,%、、完整结构三维结构具有很高的抗破坏性能多主要包括机织针织编织和非织造三向,。正交。够消除分层现象阻止裂纹扩展三维编织工,%选择不同的制作方法可以获得不同结艺的特点是
能制造各种规则形状的实心构的预。成形采用芯结构织造方法不但可以体和空心体能制

6、造各种异形的实心体和,空心体。这得到三角形和箱框方形的芯结构还可以得是其他几种结构在取得形状的能。到被人们称之为未来材料的蜂窝结构材料。力上所不及的编织物一次成形实现产品的,、这种蜂窝结构材料具有高强、低质和极最终形状能够整体地不使纤维断裂地留孔,,高的比刚度的特性。为塑料、陶瓷、金属和先留洞消除了后加工工艺保持了材料的强度。进复合材料存在的工程问题提供了解决方,在。采用机织针织和三向正交非织造方法制法航空领域得到了广泛的应用用杜邦,:;<∋=芳纶聚酞胺制成的蜂窝材料已用于飞作异形件比较困难但编织工艺却可以制造。,。机传送装置和天线零部件针织结构的突

7、出出多种异形件并且外观尺寸准确美国大西%>,、特点是结构松散纤维填塞密度最低纤维洋研究所采用编织技术生产出导弹零部件体积比最小>适应性好。英国采用纬编方法制飞机结构件、整体轮毅和船舶叶片推行器预作碳?碳飞机制动器的预制件。在三维针织成形件飞机正弦翼梁,火箭喷咀和涡轮机零,。。天津中多轴向经编结构最具有发展前景多轴向部件纺织工学院采用三维编织技术编经编是由少经纱、≅。纬纱和斜向纱线#士≅∃织出多种规则和异形预成形件。通过经平组织连接在一起的。该织物斜向纱采用编织方法,除了可以得到不同形状,。线为伸直的结构准确度高三向正交非织造的结构件还可以使结构件

8、具有多功能。由于物是较早使用最多的织物。最早是由航空部高性能材料的要求,一种材料同时要有多种门,、。,研制的