為探究三維機(jī)織玄武巖纖維熱塑性復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)對力學(xué)性能的影響,通過合理設(shè)計,以玄武巖長絲紗為經(jīng)紗、聚酰胺長絲紗包纏玄武巖長絲紗為緯紗,在普通小樣織機(jī)上織造正交結(jié)構(gòu)、分層結(jié)構(gòu)和貫穿角聯(lián)鎖結(jié)構(gòu)的三維機(jī)織物;再采用熱壓成型工藝分別制備三種三維機(jī)織玄武巖纖維熱塑性復(fù)合材料;然后對三維機(jī)織玄武巖纖維熱塑性復(fù)合材料的拉伸、壓縮、耐沖擊性能進(jìn)行測試和分析。結(jié)果表明:正交結(jié)構(gòu)的三維機(jī)織玄武巖纖維熱塑性復(fù)合材料的拉伸性能最好;貫穿角聯(lián)鎖結(jié)構(gòu)的三維機(jī)織玄武巖纖維熱塑性復(fù)合材料的壓縮性能最好;三維機(jī)織玄武巖纖維熱塑性復(fù)合材料緯向承受的沖擊強(qiáng)度高于經(jīng)向,且分層結(jié)構(gòu)的三維機(jī)織玄武巖纖維熱塑性復(fù)合材料的耐沖擊性能最好。 

【文章來源】：產(chǎn)業(yè)用紡織品. 2020,38(08)北大核心

【文章頁數(shù)】：6 頁

【部分圖文】：

三維機(jī)織玄武巖纖維熱塑性復(fù)合材料經(jīng)緯向拉伸載荷-位移曲線

圖4 三維機(jī)織玄武巖纖維熱塑性復(fù)合材料經(jīng)緯向拉伸載荷-位移曲線由圖4可知:(1)三種結(jié)構(gòu)的三維機(jī)織玄武巖纖維熱塑性復(fù)合材料的經(jīng)緯向拉伸載荷-位移曲線整體相似,只是最大峰值各不相同。其中,正交結(jié)構(gòu)的經(jīng)向最大拉伸載荷為1 406.96 N,緯向為2 289.95 N;分層結(jié)構(gòu)的經(jīng)向最大拉伸載荷為952.81 N,緯向為1 162.08 N;貫穿角聯(lián)鎖結(jié)構(gòu)的經(jīng)向最大拉伸載荷為1 195.33 N,緯向為1 472.56 N。因此,三種結(jié)構(gòu)的三維機(jī)織玄武巖纖維熱塑性復(fù)合材料在經(jīng)緯向上最大拉伸載荷大小的關(guān)系為正交結(jié)構(gòu)的最大拉伸載荷>貫穿角聯(lián)鎖結(jié)構(gòu)的最大拉伸載荷>分層結(jié)構(gòu)的最大拉伸載荷,原因可能與正交結(jié)構(gòu)中紗線伸直程度大、紗線強(qiáng)力利用系數(shù)高有關(guān)。(2)起始階段,載荷位移曲線皆呈線性上升趨勢,說明通過熱壓成型后,聚酰胺長絲紗包纏玄武巖長絲紗和玄武巖長絲紗二者形成了一個整體,三維機(jī)織玄武巖纖維熱塑性復(fù)合材料具有很好的彈性。當(dāng)三維機(jī)織玄武巖纖維熱塑性復(fù)合材料達(dá)到最大載荷承受值時,其中的基體和紗線開始發(fā)生破壞,曲線也隨之呈下降的趨勢;同時因為經(jīng)紗的線密度要小于緯紗,經(jīng)紗的屈曲比緯紗多,所以緯向的拉伸載荷高于經(jīng)向,且經(jīng)向的位移大于緯向。

由圖5可知:三維機(jī)織玄武巖纖維熱塑性復(fù)合材料具有良好的壓縮性能,貫穿角聯(lián)鎖結(jié)構(gòu)的最大壓縮載荷為8 123.33 N,分層結(jié)構(gòu)的最大壓縮載荷為7 550.82 N,正交結(jié)構(gòu)的最大壓縮載荷為7 032.15 N,即貫穿角聯(lián)鎖結(jié)構(gòu)的最大壓縮載荷>分層結(jié)構(gòu)的最大壓縮載荷>正交結(jié)構(gòu)的最大壓縮載荷。這是因為貫穿角聯(lián)鎖結(jié)構(gòu)中經(jīng)緯紗密度最大,紗線與熱塑性基體結(jié)合最為緊密,在壓縮破壞過程中不易發(fā)生滑移,因此,其最大載荷點位移最小,壓縮性能最好。4.3 耐沖擊性能

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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本文編號：3308091