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玻璃纤维纬编针织复合材料工艺与性能研究

梁玉华  
【摘要】: 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,其中以织物作为增强体的复合材料发展较快。为提高复合材料的力学性能,通常使用高强度、高模量的纤维材料,如玻璃纤维等。本论文重点论述了玻璃纤维在电脑横机上的编织及工艺探讨、玻璃纤维纬编针织物与树脂的复合工艺以及玻璃纤维纬编针织复合材料的力学性能测试和分析。 (1)玻璃纤维在电脑横机上的编织及工艺探讨 这部分主要探讨了玻璃纤维纬平针织物、间隔织物、衬纬织物、管状织物和半球形织物在电脑横机上的编织原理,列出了上述织物的编织上机工艺单,详细的分析了给纱张力、机器牵拉力、弯纱深度及机头速度对在横机上编织上述织物的影响。 玻璃纤维间隔织物、管状织物和半球形织物是在平针组织的基础上形成的,而衬纬织物是在四平组织的基础上形成的。一般来讲,①在编织能够顺利进行的前提下应尽可能的减少给纱张力,否则编织区内的弯纱张力大幅度增大,影响编织。②机器牵拉力要视编织的织物组织不同有所区别,一般织物的牵拉力以较小为好。③弯纱深度值与纱线种类、粗细、机号及织物组织结构有很大关系。④正常编织时,机头速度不宜过快。编织平针、间隔织物时,机头速度在0.7m/s为宜;编织衬纬织物时,机头速度在0.5m/s为宜;编织半球形织物时,机头速度在0.6m/s为宜。⑤通过实验发现半球形织物的编织是最困难的,平针织物的编织较罗纹困难。 (2) 玻璃纤维纬编针织物与树脂的复合 在这部分重点讨论了不同织物组织与树脂的复合工艺。本实验复合所采用的是手糊成型工艺,这种成型方法最大的优点就是设计灵活、成本低,但制品质量不稳定、精度不高。 (3) 玻璃纤维纬编针织复合材料的力学性能测试和分析 在玻璃纤维纬编针织复合材料的力学性能测试中,主要做了拉伸实验和弯曲实验。经过实验数据的计算和曲线分析,可以得出如下结论:①对同一种组织结构形成的复合材料而言,其弯曲强度大于拉仲强度;纵向强度大于横向强度。②对不同组织结构形成的复合材料而言,间隔织物复合材料的强度大于衬纬织物复合材料大于平针织物复合材料。这些都和复合材料增强组织自身的结构、性能、铺敷层数及 树脂的性能有着密切关系。 相信有了上述的理论基础,我们可以更加灵活的设计出满足某种特性的玻璃纤 维纬编针织复合材料,为纬编针织复合材料的发展起到一定的推动作用。


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