碳纤维单轴向缝编织物及其复合材料性能影响研究

以碳纤维单轴向缝编织物为研究对象,开展了树脂体系及其复合工艺、织物结构参数和碳纤维种类对碳纤维单轴向缝编织物使用工艺性及其复合材料主要力学性能的影响研究。结果表明:经向碳纤维和衬纬材料的种类及其面密度等结构参数对织物弯曲硬挺度和织物单向渗透率的影响规律基本相似;无论是碳纤维缝编织物单向渗透率还是复合材料的主要力学强度,真空吸附工艺中,基于TDE-85环氧树脂的自制6#环氧树脂体系均明显优于市售用基于双酚A环氧树脂的环氧树脂体系;采用610A树脂预浸料工艺、或经向碳纤维的适当展纱、或干喷湿法纺丝技术制备的碳纤维,均有利于进一步提高碳纤维单轴向缝编织物复合材料的主要力学性能。这为碳纤维缝编织物结构设计、主要原材料选择、制备工艺、配套树脂体系及其复合工艺等选择优化提供一些参考,为碳纤维缝编织物、尤其是为国产碳纤维缝编织物的制备和推广应用奠定了良好基础。     

冷等离子体处理对碳纤维缝编织物/环氧复合材料界面性能的影响

采用冷等离子体对碳纤维缝编织物进行表面处理 ,并采用XRD对处理前后的碳纤维表面结构进行了分析 ,研究了冷等离子体处理对浸润性以及碳纤维缝编织物 /环氧复合材料的层间剪切强度的影响。实验结果表明 ,冷等离子体处理提高了碳纤维表面活性、浸润性 ,从而改善了碳纤维缝编织物 /环氧复合材料的界面粘结性能 ,进而改善了复合材料的界面性能。     

网络环境下三维编织物参数化仿真探索

以四步法矩形截面编织物为例,结合VRML语言和Java语言,实现了网络环境下的三维编织物交互式仿真设计.以Java Applet作为控制核心,VRML场景作为三维展示平台,用户只需访问网络、输入参数,即可获得不同参数的编织物仿真模型,大大提高了编织物设计与制造效率.     

虚拟现实技术在三维编织物设计及仿真中的应用

以四步法三维管状编织物身例，讨论了虚拟现实技术在三维编织物仿真设计中应用的关键技术问题；该方法的使用，使得用户在织造前就可在虚拟环境中自由缩放、移动、旋转织物模型，清楚地了解纱线的编织运动过程，并使编织工艺设计的网络化成为可能。     

科技信息

1用作高温部件的柔性密封美国NASA刘易斯研究中心开发出一种柔性密封，可以在航空航天和工业上温度高达lO刃℃的条件下使用。这种申请了专利的高温柔性纤维硕成形密封件由埋入高温陶瓷或耐热合金编织物的耐流体和柔性的结构组成。其泄漏极低，在高温循环后保持有弹性，且能够承     

不同经编织物对预成型体定型工艺性及渗透特性的影响

针对单轴、双轴、四轴三种不同国产T300碳纤维经编织物,通过对其预成型体进行定型效果、压缩特性和渗透特性试验,表征在相同的定型工艺及定型剂用量下,不同经编织物对预成型体定型工艺性及渗透特性的影响。结果表明:在C型回弹试验及厚度回弹试验中,织物表面铺撒相同质量分数的定型剂,四轴经编织物预成型体厚度回弹约1.2%,C型回弹6°,定型效果最佳。此外,纤维束宽和束间距的变化会引起定型效果的差异。厚度压缩试验表明,四轴经编织物的压缩性能最佳。面内渗透率试验表明,铺撒定型剂后四轴经编织物面内渗透率增加约15%。证实了铺撒相同质量分数定型剂后,四轴经编织物的树脂传递模塑成型工艺(RTM)性能优异,定型效果最佳。     

风机叶片用缝编织物渗透性能评估

在渗透性能测试方法归纳介绍的基础上,开展了试验及比较,初步确定了相应的测试试验规范.结合风机叶片的具体工艺和使用部位等,初步选定了缝编织物的渗透性能评估参数和测试方法,以对风机叶片用缝编织物渗透性能测试评估方法的统一规范确定提供一些思路.     

碳纤维编织物中真空浸渍引入SiC微粉的工艺研究

采用真空浸渍法在碳纤维编织物中预先引入SiC微粉,以缩短先驱体浸渍裂解制备碳纤维三维编织物(3D BCf)增强SiC陶瓷基复合材料的制备周期,考察了微粉粒度、浆料SiC/无水乙醇(EtOH)质量比等参数对引入SiC微粉体积分数的影响。结果表明,当SiC微粉粒度为 0. 4μm,浆料SiC/EtOH质量比为 1∶1和 1∶2时真空浸渍效果较佳,在碳纤维编织物中引入SiC微粉的体积分数可达 10%左右,缩短了先驱体浸渍裂解制备Cf/SiC复合材料的致密化周期,在相同浸渍裂解周期下,可提高材料的力学性能。     

自动化纤维铺放制造碳预型件的实时认证

为降低成本,人们正在研发像三维编织结构、三维编织物或纤维铺放等可以生产预型件后再浸胶的材料。该类技术的主要优势在于三维结构直接由一维原材料碳纤维纱线制成。这样就可以不受纤维束二维构型的约束,而是在设计预型件时考虑最终零件上的载荷,即可达到更高的性能。     

前苏联碳／碳复合材料的开发与应用研究

前苏联碳／碳复合材料的开发与应用研究胡连成（航天工业总公司７０３所１０００７６）１碳／碳复合材料碳／碳复合材料是以高性能碳纤维编织物或以碳纤维棒作增强骨架，以沉积碳或浸渍碳或以沉积碳、浸渍碳作基体的防热复合材料，称为多向碳／碳防热材料。它综合了碳布材...     

含胶预成型体渗透特性

通过单向流动法对含胶预成型体进行了渗透率的测试。分别研究了含胶量、铺层角度、注射压力以及注射温度对渗透特性的影响规律。结果表明,含胶量对渗透特性有影响,且不同的铺层结构有不同的影响规律。对于玻璃纤维(0,90)经编织物,渗透率随含胶量的增加呈先增后减再增的趋势,而注射压力与注射温度的影响不大,可以忽略。     

航天材料及工艺研究所 缝编材料技术开发中心

缝编材料技术开发中心依托航天材料工艺技术,针对军民两用市场,专业提供关键原材料及高性能低成本复合材料制品,并可以协助用户进行材料应用开发及研究。中心拥有多轴向经编机、双轴向经编机、多尼尔剑杆织机、拉挤生产线、热压机、RTM、缝纫预成型等众多织造及复合材料成型设备。产品和服务(1)用于复合材料制品的玻璃纤维、碳纤维、芳纶纤维多轴向缝编织物以及玻璃纤维/碳纤维、玻璃纤维/芳纶纤维混编织物,广泛应用于制造玻璃钢船舶、风力发电机叶片、石油化工管道和各种航天航空结构件,能够明显提高复合材料力学性能、改善工艺性能、提…     

高超声速飞行器控制面动密封技术

根据高超声速飞行器控制面高温密封件的设计要求,本文介绍了NASA格林研究中心高温密封件的先进设计方案,即以耐高温材料的编织物为基础的密封件方案、陶瓷层叠薄片密封件方案和预加载器方案,并总结了鉴定密封件和密封系统性能的试验设备和方法。     

溶胶-凝胶法制备复合材料用氧化铝基体及涂层研究

采用溶胶—凝胶法,分别研究了用三种起始物异丙醇铝［Ａｌ（ＯＣ３Ｈ７ｉ）３］、氯化铝（ＡｌＣｌ３·６Ｈ２Ｏ）、硝酸铝［Ａｌ（ＮＯ３）３·９Ｈ２Ｏ）］,制备碳纤维三维编织物增强复合材料用氧化铝基体及涂层的工艺,考察了三种体系反应物配比、水解温度、反应时间等因素对制得的三种溶胶体系性能的影响,获得了较佳的溶胶配制参数;还考察了三种溶胶体系在通常情况下和在编织物中的凝胶化情况,获得了较佳的凝胶化条件;同时还研究了不同条件下三种凝胶的裂解产物及其晶体类型。结果表明,不管经过何种途径,凝胶在经１２６０℃裂解后均可获得α－Ａｌ２Ｏ３。     

编织的陶瓷可望用于航空航天工业

ＮＡＳＡ准备核准一种抗氧化耐磨的编织陶瓷（或陶瓷／高温合金）密封件。已证明这种编织陶瓷在１１００℃以下是柔性的，完全可以用作复杂的形状。在多次工作循环后，经受周围金属件的热膨胀过程中的压缩和弯曲，它仍有良好的回弹性。ＮＡＳＡ刘易斯中心估计，此编织物每...     

航天飞机轨道器采用氧化硅绝热材料

在载人航天飞行器上采用耐高温可重复使用的氧化硅绝热材料和在战略导弹上采用石墨环氧编织物业已列为洛克希德导弹与航天公司材料研制的重点。称做 LI—900的全氧化硅绝热材料,将用于国家航宇局/洛克威尔国际公司航天飞机轨道器的80%表面防护。在再入大气层时,轨道器的表面温度予料可达600℉至2300℉这种绝热材料将采用涂层瓦片结构,对于600℉至1200℉和1200℉至2300℉的不同温     

国产CCF300碳纤维及其NCF织物的性能

为牵引和推动国产碳纤维及其织物在复合材料液体成型技术中的进一步应用,对国产CCF300碳纤维表面特性、CCF300 45°/-45°和CCF300 0°/90°两种非屈曲经编织物(NCF)的编织工艺性、铺覆变形性以及NCF织物增强复合材料的力学性能进行了系统表征。研究结果表明:国产CCF300碳纤维表面物化活性较高;CCF300 0°/90°编织织物的编织工艺更稳定;NCF织物增强复合材料具有与单向织物增强复合材料相当的力学性能,同时兼具良好的结构稳定性、铺覆性和成型性,具备成为复杂形状预成型体的可行性。     

三维整体编织物表面工艺状态测试仪的研制

阐述了利用面阵ＣＣＤ非接触影像感应及影像采集卡的视频影像数据化等原理,结合计算机强大的数据处理功能实现多功能复合材料增强体三维整体编织物表面工艺参数的较高精度测量。论述了ＣＣＤ非接触影像感应原理、影像采集卡工作原理及计算机数据处理、信号采集、信息转换等有关技术。     

三维编织复合材料研究进展

重点回顾了三维编织复合材料各发展阶段的关键性成果,从研究方法和研究方向两个角度,对该领域的重要研究成果和笔者所在课题组的最新研究成果进行了评述。在编织工艺方面,重点介绍了编织物的细观结构和适用领域,指出了细观结构对最大纤维体积分数的影响和当前流行的建模方法,并且将周期性单胞划分方法和纱线截面形状的模拟归纳为参数化建模中的两个关键问题。对力学性能的研究成果进行了综述,在试验方面,重点介绍了编织角的变化对材料各种性能的影响;在理论方面,重点评述了几种多尺度细观力学方法和特征单元法。最后,对有待于进一步研究的问题进行了展望。     

纤维织物增强树脂基复合材料的重载摩擦性能

采用高强纤维与聚四氟乙烯纤维混编织物增强树脂制成自润滑复合材料,在重载摩擦工况下进行了摩擦试验,研究了不同的高强纤维、基体树脂对表面温度、应力、摩擦因数及压缩强度的影响,并对自润滑复合材料的“PTFE转移润滑膜”的减摩机理进行了分析.结果表明,重载条件下织物A/改性酚醛树脂综合性能优异,摩擦过程中摩擦表面形成“PTFE转移润滑膜”,摩擦因数达到0.018.