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纬编针织物增强复合材料力学性能研究

纬编针织物具有良好的延伸柔顺性和较高的生产率,作为增强体赋予了复合材料优良的成型性、抗冲击性和较低的生产成本。但是与其它纺织结构复合材料相比,有关纬编针织复合材料的研究还比较少,深度也不够。本论文研究的目的,旨在为纬编针织复合材料的可设计性、可生产性和所需的力学性能提供理论与实验依据。通过对玻璃纤维纬编针织物可编织性的实验研究和理论分析,探索出了用横机编织较低未充满系数织物的工艺参数,编织了几种不同结构与密度的纬编针织物。并在电脑横机上试织了玻璃纤维纱线的三维全成型管道结构,解决了编织的关键技术与参数的优化问题。还采用手糊成型方法,分别制备了玻璃纤维纬编针织物与不饱和聚酯树脂、环氧树脂的复合材料层板。对复合材料试样进行了纵横向拉伸与弯曲性能测试,以考察它们的应力应变(或挠度)曲线、弹性模量和强度,比较不同结构针织复合材料力学性能参数的差异与各向异性程度。分析了增强织物的取向、组织结构、线圈形态、几何与结构参数等因素对拉伸与弯曲性  (本文共163页) 本文目录 | 阅读全文>>

河北科技大学
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玻璃纤维纬编针织物增强复合材料力学性能研究

纬编针织物由于其独特的三维弯曲线圈结构和相邻线圈之间的连接方式,使其具有较好的延伸性和柔顺性。纬编针织物作为增强体赋予了复合材料优异的延伸性、抗冲击性及成型性。较其它纺织结构的复合材料而言,纬编针织结构增强复合材料的研究较少,且研究主要以在针织物的纵向和横向衬入高性能纱线为主,并不是真正意义上的利用高强度纱线编织的针织物,因此直接利用高性能纤维编织无衬经衬纬的纬编针织物作为复合材料的增强体,对复合材料的力学性能研究具有一定的意义。本课题首先分析了玻璃纤维的可编织性能,并与棉和涤纶长丝作比对,试验结果表明玻璃纤维的强度较高、摩擦系数较大,但其钩结强度、圈强力效率则远远低于棉和涤纶长丝,且玻璃纤维在编织过程中损伤较为严重,容易断裂,所以玻璃纤维在电脑横机上编织较困难。在编织的过程中,通过对电脑横机速度、给纱张力、牵拉力、线圈长度等参数的调整及优化,织制了质量良好,表面平整的七种不同组织的纬编针织物。其次,选用环氧树脂为基体,利用真空...  (本文共92页) 本文目录 | 阅读全文>>

东华大学
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热塑性纬编针织物复合材料的制备和力学性能研究

近年来,产业用纺织品在整个纺织品中所占的比重不断上升,其中以高性能纤维织物作为增强体的热塑性复合材料发展较快。纬编针织物具有良好的延伸柔顺性能和较高的生产效率,作为增强体再与热塑性基体复合将赋予材料优良的成型性、抗冲击性和较低的生产成本。但是与其它纺织结构复合材料、包括经编针织物复合材料相比,国内对热塑性纬编针织物复合材料的研究还比较少。本论文的研究目的,旨在为热塑性纬编针织物复合材料的可设计性、可生产性及力学性能提供了依据。本课题以玻璃纤维无捻纱与丙纶无捻纱混并后的纱线作为针织原料。通过对玻纤/丙纶并纤纱纬编针织物可编织性能的试验研究和理论分析,探索了玻纤/丙纶并纤纱纬平针、罗纹、罗纹空气层、罗纹半空气层、满针罗纹织物在横机上的编织工艺。考察了给纱张力、牵拉力、弯纱深度对编织过程和织物质量的影响,找出了优化的编织工艺参数。在编织了不同组织的纬编针织物后,采用了热压成型的方法制备了热塑性纬编针织物复合材料和单向复合材料。通过试验...  (本文共106页) 本文目录 | 阅读全文>>

东华大学
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涤纶纬编针织物/聚氨酯柔性复合材料的制备及力学性能的研究

纺织柔性复合材料作为一种新兴材料已经广泛运用到各个领域,发展前景相当广阔。目前,纺织柔性复合材料的增强结构以机织物和经编双轴向和多轴向织物为主,对纬编针织物增强柔性复合材料的研究较少。相对前几种织物而言,纬编针织物具有良好的延伸柔顺性能和较高的生产效率,作为增强体,可配合柔性基体材料的大变形特点,使复合材料具有较高的伸长变形能力。本文采用两种工业用涤纶长丝为原料,在针织横机上编织了两种密度的平针和罗纹织物,并分析了给纱张力、牵拉力、弯纱深度对纬编过程和织物质量的影响。目前生产纺织柔性复合材料主要有涂层法和层压复合法。由于纬编针织物本身的特点,这两种方法都无法达到理想的效果。本课题采用手工涂层法结合热压机热压法来生产纬编针织物柔性复合材料,可以使纬编针织物充分浸润聚氨酯树脂。在热压涂层前,根据计算所得涤纶针织物空隙率为零时的厚度,以及预先设定的涤纶纤维占复合材料的体积比,通过计算得出复合材料在压制过程中的控制厚度,并采用相应的塞尺...  (本文共83页) 本文目录 | 阅读全文>>

东华大学
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双轴向纬编针织热塑性复合材料的制造及其力学性能研究

近年来,产业用纺织品在整个纺织品中所占的比重不断上升,其中以高性能纤维织物作为增强体的热塑性复合材料发展较快。纬编针织物生产工艺简单,有较高的生产效率,作为增强体再与热塑性基体复合将赋予材料优良的成型性、抗沖击性和较低的生产成本。而预定向增强纬编针织物因其优异的平面拉伸力学特性以及良好的抗剪切、抗撕裂等性能,在复合材料领域里得到了广泛的应用。为进一步促进预定向针织增强结构的发展和在复合材料中的应用,研究这类织物增强复合材料的新型技术的加工制造及力学性能,有着十分重要的意义。本文主要探讨如何利用玻璃纤维和丙纶的混并纱来加工双轴向纬编针织热塑性复合材料及其力学性能,内容包括双轴向纬编针织物预制件的编织,热塑性复合材料的热压成型加工以及试样的拉伸试验和分析。论文首先通过对双轴向纬编针织物的可编织性的实验与分析,编织出了三种不同类型的双轴向纬编针织物,探索出了用手摇横机编织时的工艺参数和需要注意的问题。论文接着对编织的双轴向纬编针织物采...  (本文共78页) 本文目录 | 阅读全文>>

江南大学
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STF/UHMWPE纬编针织物柔性防护材料的抗切割性能研究

STF/高性能纤维织物柔性复合材料是近年来个体机械防护装备领域常用的材料。此类复合材料柔韧性好,能够适应人体的运动,力学性能优良,最早出现在防弹领域的研究,现在已经延伸到抗冲击、防刺、防割等,因此则被命名为柔性机械防护材料。STF流变性能表征的剪切增稠特性及增稠机理、高性能机织物及STF/高性能机织物复合材料的防弹、抗冲击、防刺性能的研究已经取得阶段性成果。但是高性能纤维织物及STF/纤维织物复合材料的抗切割性能研究才刚刚起步。STF在机械防护过程中的作用机理仍不明确。其原因概括如下:一是传统的流变性能测试无法表征STF在机械防护过程中法向力学行为下的增稠特性。二是STF在机械防护过程中的增稠响应,以及STF增稠前后对其复合材料的机械防护机理尚未清楚。因此本论文选用超高分子量聚乙烯(UHMWPE)纬编针织物及STF制备柔性复合材料,以STF法向载荷下力学性能表征的增稠特性为切入点,以抗切割性能为主线,通过实验研究和理论分析的方法...  (本文共131页) 本文目录 | 阅读全文>>