連續(xù)玄武巖纖維緯編襯墊織物增強(qiáng)復(fù)合材料及其力學(xué)性能研究.pdf

1、目前基于緯編針織增強(qiáng)復(fù)合材料的研究，主要集中在一些普通的緯編織物，如緯平針、羅紋、畦編等，性能上存在模量低、變形大、密度稀、成型后的復(fù)合材料力學(xué)性能差等缺陷，若結(jié)合一些高性能纖維及其可編織性，可以應(yīng)用的針織物結(jié)構(gòu)更少；一般緯編結(jié)構(gòu)復(fù)合材料的拉伸模量尤其是橫向拉伸模量都比較低。本文欲通過(guò)襯墊結(jié)構(gòu)本身所包含的伸直紗線來(lái)提高材料的橫向拉伸性能，而且將玄武巖纖維用于電腦橫機(jī)上編織，也是對(duì)其應(yīng)用的一種新的嘗試。
　　 關(guān)于玄武巖纖維在電腦

2、橫機(jī)上的可編織性研究甚少，課題中先測(cè)試了纖維的拉伸強(qiáng)度、動(dòng)態(tài)摩擦系數(shù)等指標(biāo)，并與實(shí)驗(yàn)用的玻璃纖維指標(biāo)進(jìn)行對(duì)比，分析玄武巖纖維的可編織性。
　　 利用德國(guó)STOLL公司的M1花型設(shè)計(jì)系統(tǒng)設(shè)計(jì)出具有可行性的、不同墊紗比的襯墊組織及變化緯平針基本組織。在編織過(guò)程中兼顧纖維的可編織性和織物質(zhì)量，經(jīng)反復(fù)試驗(yàn)優(yōu)化了不同結(jié)構(gòu)的編織參數(shù)，如彎紗深度、牽拉力、給紗張力和編織速度等。因緯編織物的卷邊性，織物下機(jī)后妥善保管。
　　 通過(guò)真空輔

3、助樹(shù)脂傳遞模塑技術(shù)(VARTM)加工制作復(fù)合材料。按照四層織物平行、對(duì)稱的鋪層方法，將織物有效部分的邊緣四周縫合，以減小卷邊對(duì)復(fù)合材料制作的干擾。通過(guò)凝膠試驗(yàn)確定樹(shù)脂、固化劑及促進(jìn)劑的比例，優(yōu)化試驗(yàn)方案，如真空壓力、注射口和排氣口的布置等，制得了質(zhì)量和外觀良好的復(fù)合材料。
　　 按照拉伸、彎曲的測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)將復(fù)合材料加工成規(guī)定試樣，分別在試驗(yàn)機(jī)上測(cè)試縱、橫向的拉伸和彎曲性能。通過(guò)數(shù)據(jù)處理，分別比較了各組復(fù)合材料的縱、橫向拉伸和彎曲性

4、能。
　　 結(jié)果表明：對(duì)于同種結(jié)構(gòu)，玄武巖纖維基復(fù)合材料的力學(xué)性能優(yōu)于玻璃纖維基復(fù)合材料，能夠滿足工程上的強(qiáng)度要求，并可以彌補(bǔ)普通玻璃纖維在耐堿性、耐高溫等方面的缺陷；對(duì)于不同織物結(jié)構(gòu)，隨著墊紗比的增加，襯墊織物的縱、橫向拉伸性能提高，尤其橫向性能提高明顯，這對(duì)于普通針織增強(qiáng)復(fù)合材料的發(fā)展是一種突破；玄武巖纖維針織增強(qiáng)體與樹(shù)脂結(jié)合良好及其復(fù)合材料較高的斷裂強(qiáng)度和模量，使得其在針織復(fù)合材料領(lǐng)域有良好的發(fā)展?jié)撡|(zhì)。
　　 本文