玻璃纖維織物及其樹脂復(fù)合材料的電性能研究.pdf

1、隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，復(fù)合材料作為一種新型材料已成為二十一世紀(jì)的主導(dǎo)材料之一。在我國國民經(jīng)濟(jì)中，玻璃纖維增強(qiáng)樹脂基復(fù)合材料依靠其重量輕、比強(qiáng)度高、耐腐蝕、電絕緣性能好、傳熱慢、熱絕緣性好以及玻璃纖維復(fù)合材料的介電性能隨頻率不產(chǎn)生明顯改變和材料的破壞是內(nèi)部微觀破壞的不斷積累等特點(diǎn)，現(xiàn)已在雷達(dá)天線罩、汽車配件、印刷電路板等領(lǐng)域內(nèi)得到了廣泛地應(yīng)用。在上述的眾多應(yīng)用領(lǐng)域中，材料的電磁性能是至關(guān)重要的。因此，本文主要圍繞玻璃纖維織物及其復(fù)合

2、材料的電磁性能開展一系列的相關(guān)研究，具體研究?jī)?nèi)容如下：
　　在第一部分工作中，建立了纖維織物的介電常數(shù)模型。在本文中主要是借助于平行板電容器電容值的計(jì)算法則、Peirce機(jī)織物幾何結(jié)構(gòu)以及RC循環(huán)電路等來建立纖維織物介電常數(shù)模型的，且此模型與目前文獻(xiàn)中已有的模型存在一定的區(qū)別不同，此模型考慮了織物中經(jīng)緯紗線的交織規(guī)律，并利用Maple軟件來計(jì)算其介電常數(shù)值。利用文中所建立的介電常數(shù)模型計(jì)算得到平紋纖維織物的介電常數(shù)值比實(shí)驗(yàn)測(cè)量值小

3、4％~5％左右，因此，可認(rèn)為此模型較為合理。此模型的建模方法也可用于建立其他組織結(jié)構(gòu)織物的介電常數(shù)模型中。
　　在第二部分工作中，為了探究結(jié)構(gòu)配置對(duì)玻璃纖維織物及其復(fù)合材料電性能的影響，從玻纖材料的設(shè)計(jì)、制作到性能表征都做了系統(tǒng)性的工作。文中主要通過改變玻璃纖維紗線的捻度和織物的組織結(jié)構(gòu)來研究結(jié)構(gòu)配置對(duì)玻璃纖維織物及其復(fù)合材料電性能的影響。經(jīng)研究分析得出，在三種不同結(jié)構(gòu)的玻纖材料中，平紋加捻玻纖織物及其復(fù)合材料的介電常數(shù)值都比平紋

4、無捻玻纖織物及其復(fù)合材料的??；且平紋加捻玻纖復(fù)合材料的介質(zhì)損耗角正切值最小；對(duì)電磁波的衰減損耗和介質(zhì)材料電磁參數(shù)的研究分析表明，在電磁波透過平紋加捻玻纖復(fù)合材料時(shí)，電磁波的衰減損耗最小，且平紋加捻玻纖復(fù)合材料的電磁參數(shù)(S11和S12參數(shù))滿足材料在電氣領(lǐng)域內(nèi)的使用條件。綜上所述，在本文中的三種不同結(jié)構(gòu)玻纖復(fù)合材料中，平紋加捻玻纖復(fù)合材料的電磁性能最佳，且最適宜在電氣領(lǐng)域內(nèi)應(yīng)用。
　　在第三部分工作中，主要對(duì)玻纖復(fù)合材料的沖擊破壞

5、及其介電性能之間的關(guān)系進(jìn)行了研究，旨在探究運(yùn)用復(fù)合材料的介電性能來檢測(cè)其破壞程度的新方法。文中采用自行設(shè)計(jì)的落錘沖擊儀器對(duì)玻纖復(fù)合材料進(jìn)行沖擊破壞，并對(duì)沖擊破壞后玻纖復(fù)合材料的介電性能進(jìn)行測(cè)試和分析，并得出了玻纖復(fù)合材料的介電性能與其破壞程度存在一定的關(guān)系；如落錘對(duì)平紋無捻玻纖復(fù)合材料進(jìn)行12次的重復(fù)性沖擊破壞后，玻纖材料的介電常數(shù)值下降了16.7％。因此，可推測(cè)出一種新的復(fù)合材料檢測(cè)方法，即通過測(cè)試材料的介電性能來推測(cè)材料內(nèi)部的破壞能