展紗及展紗織物復合材料結構及性能的研究.pdf

1、與傳統(tǒng)碳纖維織物相比，展紗織物可以將纖維在織造前展開，使得纖維在織物中準直性好、屈曲少，改善其樹脂浸潤性，縮短浸潤和烘干時間，有效地提升其物理性能和力學性能，符合先進復合材料輕質(zhì)、高強、高模、易于成型的要求，成為新材料研究領域的關鍵技術之一。本文以瑞典OXEON AB公司提供的展紗織物為背景，開展了展紗及展紗織物結構及性能的研究，主要完成了以下幾個方面的工作：
　?。?）對展紗前后纖維束進行了力學性能、浸潤性能以及壓縮特性測試。實

2、驗表明：碳纖維展紗后，纖維束損傷控制在1％以內(nèi)，力學性能損失??；纖維束內(nèi)單絲排列較均勻，空隙小，樹脂浸潤性好，無樹脂富集區(qū)；浸潤樹脂后，在同等壓力下，纖維壓縮量增大，且浸潤樹脂時間越長，壓縮量越大，展紗有利于壓縮量的增大。
　　（2）對展紗織物及傳統(tǒng)織物結構參數(shù)進行了測試，對展紗織物面密度及纖維束間空隙率進行研究。實驗表明：展紗織物面密度與經(jīng)、緯纖維束線密度及密度有關；調(diào)整纖維束展開寬度來改變織物纖維束間的空隙；不同面密度的展紗織

3、物有最佳經(jīng)、緯纖維束展開寬度，使織物纖維束間無空隙；當纖維束寬度展開一樣時，展紗織物的面密度越大，織物間空隙率越?。粋鹘y(tǒng)織物纖維束間空隙率大于展紗織物；
　　（3）在合理的假設基礎上，通過建立的展紗織物增強結構二維幾何結構模型，預測展紗織物內(nèi)纖維束屈曲狀態(tài)，建立展紗織物復合材料的纖維體積分教的理論公式。實驗表明：將理論計算結果與實測值的比較，表明所提出的細觀幾何模型是合理的，且與傳統(tǒng)展紗織物屈曲角相比，展紗織物屈曲??；
　　

4、（4）以熱固性樹脂-環(huán)氧樹脂作為基體，以VARTM成型法將其與展紗織物復合成型，對由展紗織物所制作的復合材料進行了拉伸、壓縮、剪切性能測試，并將測試結果與傳統(tǒng)織物、雙軸向織物以及單向織物比較分析。實驗表明：展紗織物制成復合材料時，織物按無相疊層構造時拉伸強度優(yōu)于同相排列；展紗織物復合材料拉伸、壓縮性能均優(yōu)于傳統(tǒng)1K、3K機織物、多軸向織物和單向布均制備成復合材料；展紗織物復合材料界面強度弱，層間剪切強度低。
　?。?）針對傳統(tǒng)多輥