玻纖捆綁紗多軸向經(jīng)編碳纖維增強復(fù)合材料力學(xué)性能的研究.pdf

1、軸向經(jīng)編織物既發(fā)揮了高性能紗線的高強高模特點，又能充分利用針織線圈的可變形性能，以其優(yōu)良的成型性、固有的懸垂性、良好的抗沖擊性和能量吸收特性以及相對其他紡織增強結(jié)構(gòu)低廉的生產(chǎn)成本和簡單的工藝流程，迅速得到了廣泛的研究和應(yīng)用，是目前最理想的增強紡織結(jié)構(gòu)。近年來，以高性能纖維碳纖維為增強材料的經(jīng)編多軸向織物增強復(fù)合材料以其質(zhì)輕、高比強度、高比模量已廣泛應(yīng)用于航空航天、軍事、體育用品等領(lǐng)域。
　　 經(jīng)編多軸向織物編織中，捆綁紗起到的是

2、固定襯墊紗的作用，避免纖維的層內(nèi)和層間滑移，但已有研究表明，成圈紗線的種類和組織結(jié)構(gòu)通過作用于增強纖維也會對多軸向增強結(jié)構(gòu)材料的性能產(chǎn)生較大影響，當(dāng)前生產(chǎn)中一般都以滌綸為捆綁紗編織地組織，實際上玻纖與滌綸相比有更高強力和模量，具有耐熱、耐老化的優(yōu)異性能，且玻纖與滌綸相比與樹脂有更好的結(jié)合性能，可以提高樹脂對織物的充分浸漬，進而改善復(fù)合材料的層間性能。
　　 本研究的主要目的是通過探討捆綁紗材料和其組織結(jié)構(gòu)來提高復(fù)合材料的力學(xué)性能

3、，以適應(yīng)航空航天、軍事等領(lǐng)域?qū)Σ牧闲阅芤蟮娜找嫣岣撸策M一步拓寬玻璃纖維的應(yīng)用范圍。所以本文分析研究了玻纖做捆綁紗的±45°碳纖維經(jīng)編織物增強復(fù)合材科的孔隙率和拉伸、彎曲沖擊力學(xué)性能。為了確定玻纖的可編織性，比較了捆綁紗玻纖紗和滌綸的編織前后拉伸性能。測試對比滌綸/編鏈、玻纖/編鏈、滌綸/經(jīng)平、玻纖/經(jīng)平四種增強織物經(jīng)、緯向和45°方向拉伸強度，完成增強織物與環(huán)氧樹脂的復(fù)合成型。用燒灼法測試所有種類復(fù)合材料的孔隙率，并對復(fù)合材料的經(jīng)向

4、、緯向、45°拉伸性能、經(jīng)向彎曲性能和經(jīng)向沖擊性能進行測試，比較測試數(shù)據(jù)，觀察破壞試樣，分析破壞模式，分析玻纖捆綁紗和地組織對力學(xué)性能的影響。
　　 研究結(jié)果表明：±45°碳纖維經(jīng)編增強織物經(jīng)向拉伸中，由于玻纖的剛度大更易脫散，所以玻纖捆綁紗織物強力較?。粡?fù)合材料的孔隙率從低到高順序為：玻纖/編鏈、滌綸/編鏈、玻纖/經(jīng)平、滌綸/經(jīng)平，玻纖做捆綁紗的材料比滌綸捆綁紗復(fù)合材料的孔隙率要小，鋪層數(shù)越多，復(fù)合材料孔隙率越??；綜合復(fù)合材料