纺织结构复合材料第一讲
纺织复合材料
纺织复合材料纺织复合材料是指由纤维材料与基材组合而成的一种新型材料。
它通过将纤维与基材进行复合，能够充分发挥两者的优点，使材料具有优异的综合性能和应用价值。
纺织复合材料的优点首先体现在强度和韧性方面。
纤维具有较高的强度和韧性，而基材则能够增强纤维的结构稳定性，提高其使用寿命。
因此，纺织复合材料比传统的材料更加强韧，具有更高的抗拉强度和抗冲击性能，适用于一些对材料强度要求较高的领域，如航空航天、汽车制造等。
其次，纺织复合材料具有较好的耐热性能。
纤维材料往往具有较高的熔点和燃点，基材则能够抵御高温环境的侵蚀和腐蚀。
因此，纺织复合材料能够在较高温度下保持良好的结构稳定性，具有良好的耐热性能，适用于一些高温工艺和环境下的应用。
此外，纺织复合材料也具有较好的防护性能。
纤维材料通常具有良好的防潮、防水、防火和防紫外线等性能，而基材能够对纤维进行加固和保护，增强其防护功能。
因此，纺织复合材料能够提供更好的防护效果，适用于一些对环境要求较高的应用领域，如建筑材料、户外用品等。
纺织复合材料具有广泛的应用前景。
在航空航天领域，纺织复合材料可以制作轻量化、高强度的飞机零部件，如机翼、机身等，可以提高飞机的性能和燃油效率。
在汽车制造领域，纺织复合材料可以制作车身结构件，如前保险杠、车顶等，可以减轻汽车的重量，提高其安全性和燃油效率。
在建筑领域，纺织复合材料可以制作防水材料、隔音材料等，可以提高建筑物的防护性能和使用寿命。
总之，纺织复合材料具有较好的强度、韧性、耐热性和防护性能，具有广泛的应用前景。
随着科技的进步和材料技术的发展，纺织复合材料将在各个领域发挥更大的作用，为人们的生活和产业发展带来更多的创新和便利。
纺织结构复合材料分类
纺织结构复合材料分类纺织结构复合材料是一种由纤维素纤维和基体材料组成的复合材料。
纺织结构复合材料具有轻质、高强度、耐磨损、耐高温等优点，广泛应用于航空航天、汽车、建筑等领域。
根据纺织结构的不同特点和用途，可以将纺织结构复合材料分为以下几类。
一、三维编织复合材料三维编织复合材料是一种由三维编织纤维构成的复合材料。
它具有良好的强度和刚度，能够在多个方向上承受力。
三维编织复合材料可以用于制造飞机零部件、汽车零部件以及建筑结构等。
该类复合材料的制备过程相对复杂，需要经过编织、浸渍和固化等多个步骤。
在实际应用中，还需要考虑编织结构的设计和优化，以满足不同的工程要求。
二、二维织物复合材料二维织物复合材料是一种由二维织物和基体材料构成的复合材料。
它具有良好的柔韧性和可塑性，适用于制造需要弯曲和变形的零部件。
二维织物复合材料可以通过手工编织、机器编织或者预浸料等方法制备。
在制备过程中，需要考虑织物的纤维类型、纤维密度以及编织结构的优化，以提高复合材料的性能。
三、非编织纤维复合材料非编织纤维复合材料是一种由非编织纤维和基体材料构成的复合材料。
非编织纤维包括无纺布、纳米纤维以及纤维毡等。
这类复合材料具有较好的柔韧性和吸湿性，适用于制造衣物、过滤材料以及隔音材料等。
非编织纤维复合材料的制备过程相对简单，可以通过热压、湿压和自粘等方法制备。
四、三维编织纤维复合材料三维编织纤维复合材料是一种由三维编织纤维和基体材料构成的复合材料。
它具有良好的强度和刚度，能够在多个方向上承受力。
三维编织纤维复合材料适用于制造需要承受复杂载荷的零部件，如飞机机翼、汽车车身等。
该类复合材料的制备过程相对复杂，需要经过编织、浸渍和固化等多个步骤。
在实际应用中，还需要考虑编织结构的设计和优化，以满足不同的工程要求。
纺织结构复合材料根据纺织结构的不同特点和用途，可以分为三维编织复合材料、二维织物复合材料、非编织纤维复合材料以及三维编织纤维复合材料等几类。
纺织材料专题教学ppt
通过弯曲试验机对纺织材料施加弯曲 应力，测量其弯曲刚度、弯曲强度以 及回弹性能等参数，以评估材料的弯 曲性能。
耐磨性能测试
总结词
耐磨性能是衡量纺织材料耐磨损程度的重要指标。
详细描述
通过摩擦试验机对纺织材料进行磨损试验，测量经过一定次数的摩擦后材料的重量、结构和性能的变化，以评估 材料的耐磨性能。
04
纺织材料的应用领域
服装领域
服装是纺织材料最常见的应用领域，涉及各种纤维 、纱线、织物和染整技术。
纺织材料在服装领域的应用包括制作成衣、内衣、 运动装、休闲装等，满足人们日常穿着和特殊场合 着装需求。
服装领域对纺织材料的要求包括舒适性、透气性、 保暖性、弹性、耐磨性和耐洗性等。
家纺领域
02
01
80%
整理
通过物理或化学方法改善织物的 性能，如抗皱、防缩、抗菌等。
后处理工艺
热定型
通过加热使织物形状稳定，改 善其尺寸稳定性和弹性。
柔软处理
通过化学或物理方法使织物变 得柔软、光滑，提高穿着舒适 性。
抗静电处理
通过添加抗静电剂或采用特殊 后处理工艺，使织物具有抗静 电性能。
03
纺织材料的性能测试与评价
竹纤维是一种常见的生物基纤维材料，具有抗菌、防臭、吸湿透气等特点，被广泛应用于纺 织品、家居用品等领域。
麻纤维是一种天然的生物基纤维材料，具有强度高、耐腐蚀等特点，被广泛应用于纺织品、 绳索等领域。
可降解纤维材料
聚乳酸纤维是一种常见的可降解纤维材料，具有生物 相容性好、可完全降解等特点，被广泛应用于医疗用 品、环保纺织品等领域。
可降解纤维材料是指在特定条件下能够被微生物分解 的纤维材料，如聚乳酸纤维、聚羟基酸纤维等。这些 材料对环境友好，具有可持续性。
纺织材料学PPT课件
天然纤维的制备：棉花 的采摘与加工、羊毛的 剪切与收集等。
化学纤维的制备：聚合 物原料的合成与纺丝工 艺等。
纺织品的加工：织布、 染色、印花、后整理等 。
纺织品的性能测试与评 价：测试标准与评价方 法等。
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纺织材料的性能测试与评价
纺织材料的性能测试
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拉伸性能测试
通过拉伸实验测定纺织材料的 抗拉强度、伸长率和弹性模量 等参数，评估其承受外力的能 力。
纺织材料的性能与特点
性能
纺织材料具有多种性能，如透气性、保暖性、吸湿性、抗皱 性、耐磨性等，这些性能决定了纺织材料在不同领域的应用 范围。
特点
纺织材料的特点包括轻便、柔软、易加工、可塑性强等，这 些特点使得纺织材料在满足人们生活需求的同时，也在推动 着相关产业的发展。
02
纺织材料的结构与性质
纺织材料的结构
安全卫生性评价
评价纺织材料的有毒有害物质含量、微生物指标 和卫生性能等安全卫生指标，以确保使用安全。
纺织材料的应用领域
80%
服装领域
纺织材料广泛应用于服装制造， 包括各类服装、内衣、鞋帽等。
100%
家纺领域
纺织材料用于制造床单、被套、 窗帘、地毯等家纺产品。
80%
产业用纺织品领域
包括汽车内饰、建筑用布、医疗 用品、过滤材料等产业用纺织品 。
纤维的形态结构
纤维的长度、细度、截面形状等。
纤维的内部结构
纤维的结晶度、取向度、空隙等。
纤维集合体的结构
纤维的排列、交织方式、间隙等。
纺织材料的性质
力学性质
拉伸强度、耐磨性、弹性等。
吸湿与透气性
吸湿性、透气性、透湿性等。
《纺织复合材料》课程思政优秀教学案例(一等奖)
《纺织复合材料》课程思政优秀教学案例（一等奖）一、课程特点与现状纺织复合材料课程是本校纺织工程专业学生的一门专业选修课，课程内容从高性能纤维到聚合物基体，以及两者之间的界面属性与成型工艺，涵盖了纺织科学与材料科学等诸多领域知识。
但由于课时少，内容覆盖面广，往往会造成教师在主干内容之外较难加入与思政教育有关的内容。
学生在学习和掌握课程知识之余，对于其他知识的额外吸收也力有不逮。
此外，近年来传统专业因宣传力度以及人们的固有思想掣肘在生源上表现出来的问题也日趋严峻，传统专业往往需要通过校内调剂，甚至因招不到学生而不得不被撤销。
纺织工程专业目前就面临着招生难，调剂率高等严峻问题，学生们在入学之后因为对专业本质的不了解，存在着轻视甚至是抵触等情绪。
纺织复合材料课程因其应用性强，学生对材料制备与实际应用缺乏感性认知，这就造成课程“无用论”观点的蔓延，这些都对课程思政的开展带来了困难。
相关思政元素：爱国热情、信任、归属感、立德树人、创新创业、价值观、信任感、专业信心、民族信心、学习积极性二、课程思政的开展1.以人为本，加强师生与学校之间信任感思政教育工作在传统模式教学下较难展开，一是当前国家与社会条件的日益改善，学生受家庭溺爱的程度也逐步增加，在进入到大学后对于自身意志的把控不足，造成以自我为中心、言行过激与冲动、易受他人影响而不能明辨是非等现象。
另外一点是有些学校与学生和老师之间缺乏必要的信任，认为对方是“别有用心”，这对于处理好校方和师生之间的关系就很不利。
作为一名纺织复合材料课程的任课教师，在处理学生对教师与学校信任感的问题上，主要是从以下几个方面展开：（1）首先在课程教授过程中，可以跟学生阐明“信任”的重要性。
例如：纺织结构复合材料的产业化程度高，信任关系作为相关企业生存的“社会资本”，起着极其重要的作用。
在课程内容之外，结合具体案例，让学生了解信任的含义和作用，突出信任的重要性。
（2）抓住学生对于创新学分的需求，结合课程内容讲解创新学分获得的途径，着重对学校关注的大学生创新创业项目、“互联网+”大学生创新创业大赛等项目进行宣传，让学生体会到学校对于该类项目的支持，培育学生对教师和学校的信任。
纺织复合材料
纺织复合材料纺织复合材料是一种由两种或两种以上的纤维材料组合而成的新型材料，它具有轻质、高强度、耐磨、抗冲击等优点，因此在航空航天、汽车、建筑等领域得到了广泛的应用。
本文将从纺织复合材料的定义、组成、特点以及应用领域等方面进行介绍。
首先，纺织复合材料是由两种或两种以上的纤维材料通过交织、编织、层叠等方式组合而成的新型材料。
这些纤维材料可以是玻璃纤维、碳纤维、芳纶纤维等，它们的组合形式多种多样，可以根据具体的使用要求进行调整，因此纺织复合材料具有很高的灵活性。
其次，纺织复合材料的组成主要包括纤维材料、基体材料和界面剂等。
纤维材料是纺织复合材料的主要组成部分，它决定了材料的强度和刚度；基体材料起着固定纤维的作用，可以是树脂、金属等材料；界面剂则用于增强纤维和基体之间的粘结力，提高材料的整体性能。
纺织复合材料具有轻质、高强度、耐磨、抗冲击等特点。
由于其组成中包含了纤维材料，因此整体重量较轻；同时，纤维材料的高强度使得纺织复合材料具有很高的承载能力；此外，基体材料的选择也可以使得纺织复合材料具有很好的耐磨性和抗冲击性能。
纺织复合材料在航空航天、汽车、建筑等领域得到了广泛的应用。
在航空航天领域，纺织复合材料可以用于制造飞机机身、发动机外壳等部件，以减轻整机重量，提高飞行性能；在汽车领域，纺织复合材料可以用于制造车身、座椅等部件，以提高车辆的安全性和燃油经济性；在建筑领域，纺织复合材料可以用于制造建筑结构、装饰材料等，以提高建筑物的抗风、抗震性能。
总之，纺织复合材料具有很高的应用价值，随着科技的不断发展，其应用领域将会越来越广泛。
希望本文的介绍能够帮助大家更好地了解纺织复合材料，为其在各个领域的应用提供参考和指导。
第7章 纺织结构复合材料
纺织结构增强材料的类型
纺织结构预制件分类参数
代号 DM DR C 参数 维数 增强材料方向 纤维连续性 代号 T I M 参数 纤维束捻度 结构的整体性 加工方法
L B
增强材料线性度 每个方向纤维束大小
PD
填充密度
纺织结构增强材料的类型
复合材料用纤维结构 水平 增强系统 纺织结构 纤维长度 纤维取向 纤维纠缠
纺织结构增强材料的类型
增强材料类型
维
一维 二维
0轴
1轴
2轴
3轴
4轴
三 维 1 2
纺织结构增强材料的类型
无捻长丝纱 有捻长丝纱ຫໍສະໝຸດ 粗梳纱线精梳纱线高膨体长丝纱
粗梳毛纱
弹力长丝纱
精梳毛纱
各种纱线结构示意图
纺织结构增强材料的类型
几何 形态
单元 模型 机织物 （交织） 针织物 （成圈） 编织物 （缠织） 非织造布 （粘结）
三维整体织物
三维机织物
多重织机装置示意图
三维整体织物
三维机织物
不同结构 三维机织 物预制件
(a)：三向正交织物，各向同性比较好，是用相同层数、粗细一样的纱 线织成的织物，比较厚； (b)：经纱通过整个厚度方向的角连锁结构； (c)：经纱只通过相邻两层的角连锁结构，此织物柔软性较好。
三维整体织物
三维整体织物
三维机织物
三维机织是利用织机的梭子把纤维或纱线织成三维立体织物 的方法，主要通过多重经纱织造的方法形成，织造中由于采用多 重经纱，从而使织物厚度增加，并且沿厚度方向纱线或纤维是相 互交织在一起，即按一般概念的“层”之间是相互连接在一起的。 这就提高了织物“层”间抗剪切的能力。目前，可以织造出由17 层经纱和纬纱相互交织的立体织物。 机织三维织物的三个系统的纱线呈正交状态配置，沿X方向的 纱线为纬纱，其作用是构成水平纬纱层，同时又将Z方向的水平 经纱层隔开。沿Z方向的纱线为地经，其作用是构成水平经纱层， 同时又将X方向的水平纬纱层隔开。沿Y方向的纱线为缝经，其作 用是将相互垂直的经纬纱铺层缝接在一起。三个系统的纱线呈正 交状态构成一个整体。
纺织复合材料整理解析
常用增强纤维的种类（GF, CF, Kevlar,
UHMPE等）；
碳纤维（Carbon fiber, CF） 玻璃纤维Glass Fiber（GF）
高模聚乙烯（UHMPE）纤维
纤维增强体的分类：
碳纤维
碳纤维（Carbon fiber, CF）：纤维状的炭材料，其化学组 成中碳元素占总质量的90%以上。
可用作增强材料的织物
机织、针织、编织、层合片和非织造布等结构
三维织物与传统二维织物的区别：
➢纱线交织方向数不同：纱线交织方向数是三或三以上。 ➢织物厚度不同：统织物较薄，是单层或两层及两以上层数的织物； 三维织物较厚，织物层数可达几十层。 ➢纱线状态不同：三维织物内部的纱线往往是伸直的，在织物表面 发生大的屈曲和转向；多采用不加捻的长丝，且主要由高性能纤维 进行织造。 ➢织物形状复杂程度不同：传统织物是平面的织物，形状简单。立 体织物是圆筒形、方形、矩形、T形、工字形等断面的织物。 ➢用途不同：一般立体织物是与其它材料如树脂等复合成高性能的 复合材料。
按增强相材料形态分类—— •颗粒、薄片增强复合材料 •晶须增强复合材料 •短纤维复合材料（杂乱或有一定取向） •连续纤维复合材料 •织物（二维、三维）增强复合材料
复合材料的特点
•性能优越：比强度、比模量、轻质、耐疲劳、减震性好、 抗冲击、耐高温、耐腐蚀等等； •功能多样：可综合发挥各种组成材料优点，使一种材料具 有多种功能； •可设计性：可按对材料性能需要进行材料的设计和制造； •一次成型：可制成所需要任意形状产品，避免多次加工工 序。
应用：芳纶1414：帘子线；防弹服装；航空航天复合材料。
芳纶1313：航空飞行服，宇航服，绝缘服，消防服，高 温下的过滤布、滤带等。
纺织复合材料整理解析
➢ 合理的设计和工艺保证了结构件的强度和韧性。
通过增强件、基体和界面的合理配置，使纺织复合材料成为同时具有强度 和韧性的结构复合材料。三维纺织复合材料可整体成型复杂件，防止了由 个别层板结构组合构件时出现皱褶，同时也避免了在粘结、螺接和共固化 中造成的工艺损伤，从而提高了受力的性能，使纺织复合材料更具有轻质、 高强的优越性。
应用：芳纶1414：帘子线；防弹服装；航空航天复合材料。
芳纶1313：航空飞行服，宇航服，绝缘服，消防服，高 温下的过滤布、滤带等。
纺织复合材料的概念
广义上：纺织复合材料是指采用纤维或纤维制品为增强材料的 复合材料。 狭义上：纺织复合材料特制采用纺织方法尤其是三维织造方法 获得具有整体结构的预型件，并与基体材料复合所获得的复合 材料。
4.3 热塑性树脂基体 一、结构与种类
热塑性聚合物——是指具有线型或支链型结构的有机高分子化 合物。这类聚合物是线形或有支链的固态高分子，可溶可熔， 可反复加工成型而无任何化学变化。热塑性聚合物在软化或熔 化状态下，可以进行模塑加工，当冷却至软化点以下能保持模 塑成型的形状。 属于热塑性聚合物的有：聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙 烯、聚酰胺、聚碳酸酯、聚甲醛、聚砜、聚苯硫等。
在一定的温度和压力下可塑制成型的合成材料。 除了以有机高分子为主体以外，还加入： ➢ 增加塑性的增塑剂 ➢ 改变表面性能的润滑剂 ➢ 防止受光热影响的稳定剂 ➢ 色料和填料等配合剂。 主要特点：
密度小；强度比较高；具有良好的机械性能、电性能、光 性能和化学稳定性。
聚合物基体分类：
按树脂热行为分：热固性及热塑性两类。 ➢ 热塑性基体（如聚丙烯、聚酰胺、聚碳酸酯、聚醚砜、聚醚 醚酮等）：线形或有支链的固态高分子，可溶可熔，可反复加工 成型而无任何化学变化。 ➢ 热固性基体（如环氧树脂、酚醛树脂、双马树脂、不饱和聚 酯等）：它们在制成最终产品前，通常为分子量较小的液态或固 态预聚体，经加热或加固化剂发生化学反应固化后，形成不溶不 熔的三维网状高分子，这类基体通常是无定形的。
纺织结构复合材料第一讲
纺织结构复合材料第一讲一、引言纺织结构复合材料是一种由纤维和基体组成的材料，具有许多优异的性能和应用潜力。
纺织结构复合材料的制备和性能研究是材料科学和工程领域的一个重要研究方向。
本文将首先介绍纺织结构复合材料的基本概念和研究背景，然后探讨其制备方法和性能特点，最后对其应用领域进行简要介绍。
二、纺织结构复合材料的基本概念和研究背景纺织结构复合材料是由纤维和基体组成的复合材料。
纤维可以是天然纤维、合成纤维或金属纤维，基体可以是塑料、金属、陶瓷等。
纺织结构复合材料的制备过程包括纤维的编织、钉合或缠绕等工艺，以及基体的浸渍和固化等步骤。
纺织结构复合材料具有轻质、高强度、耐热、耐腐蚀等优点，广泛应用于航空航天、汽车、体育用品等领域。
纺织结构复合材料的研究背景可以追溯到20世纪50年代。
随着纤维材料和基体材料的不断发展和进步，纺织结构复合材料的制备和性能得到了很大提升。
近年来，纺织结构复合材料在材料科学和工程领域的研究越来越受到重视，许多学者和科研人员开始关注纺织结构复合材料的制备方法、性能评价和应用。
三、纺织结构复合材料的制备方法纺织结构复合材料的制备方法有多种，常见的方法包括编织法、钉合法、缠绕法等。
编织法是将纤维交叉编织成织物，然后通过浸渍和固化等工艺使基体与纤维相互结合。
钉合法是将纤维钉在基体上，然后进行浸渍和固化等工艺，使纤维与基体紧密结合。
缠绕法是将纤维缠绕在基体上，然后进行浸渍和固化等工艺，使纤维与基体形成一体化结构。
纺织结构复合材料的制备方法选择的关键因素包括纤维的类型、基体的类型、应用环境等。
不同的制备方法可以得到不同的纺织结构复合材料，具有不同的性能和应用潜力。
四、纺织结构复合材料的性能特点纺织结构复合材料具有许多优异的性能特点。
首先，它们具有较高的强度和刚度，比许多传统材料具有更好的机械性能。
其次，纺织结构复合材料具有较低的密度，重量轻，适用于需要减轻重量的应用领域。
此外，纺织结构复合材料具有良好的耐热性和耐腐蚀性，可以适应各种极端环境。
三维纺织复合材料的结构特点和应用
三维纺织复合材料的结构特点和应用近年来，随着科技的不断进步，纺织材料的应用领域也在不断扩大。
其中，三维纺织复合材料作为一种新型材料，具有独特的结构特点和广泛的应用前景。
本文将从结构特点和应用两个方面来探讨三维纺织复合材料的发展。
首先，我们来了解一下三维纺织复合材料的结构特点。
三维纺织复合材料是由三维纺织物和树脂基体组成的复合材料。
相比于传统的二维纺织复合材料，三维纺织复合材料具有更高的强度和刚度。
这是因为三维纺织物的结构可以提供更多的纤维交叉点，增加了材料的连接性和强度。
同时，三维纺织复合材料还具有较好的吸能性能和耐磨性能，能够有效地吸收冲击能量和抵抗磨损。
三维纺织复合材料的应用领域非常广泛。
首先，它在航空航天领域有着重要的应用。
由于其高强度和轻质化的特点，三维纺织复合材料可以用于制造飞机、导弹等航空器的结构件，提高飞行器的性能和安全性。
其次，在汽车制造领域，三维纺织复合材料也有着广泛的应用。
它可以用于汽车车身的制造，提高汽车的强度和刚度，同时减轻车身重量，提高燃油经济性。
此外，三维纺织复合材料还可以用于体育器材、建筑材料、防护装备等领域，为各个行业带来了新的发展机遇。
除了以上应用领域，三维纺织复合材料还有一些特殊的应用。
例如，在医疗领域，三维纺织复合材料可以用于制造人工骨骼和关节等医疗器械，帮助患者恢复健康。
此外，三维纺织复合材料还可以用于环境保护领域，例如制造过滤材料，用于水处理和空气净化等方面。
然而，尽管三维纺织复合材料具有广泛的应用前景，但其制造过程仍然存在一些挑战。
首先，三维纺织复合材料的制造工艺相对复杂，需要高度的技术和设备支持。
其次，三维纺织复合材料的成本较高，限制了其在一些领域的应用。
因此，未来需要进一步研究和发展新的制造技术，降低成本，提高生产效率。
综上所述，三维纺织复合材料作为一种新型材料，具有独特的结构特点和广泛的应用前景。
它在航空航天、汽车制造、医疗、环境保护等领域都有着重要的应用。
纺织复合材料复习
3、芳纶 芳纶纤维工业化的产品主要有两种：间位芳纶 1313 和对位芳纶 1414。 特点 芳纶具有超高强度、高模量和耐高温、耐酸耐碱、重量轻等优良性能强度是钢丝的 5-6
倍，模量为钢丝或玻璃纤维的 2-3 倍，韧性是钢丝的 2 倍，而重量仅为钢丝的 1/5 左右，在 560℃下，不分解，不融熔芳纶纤维还具有良好的绝缘性和抗老化性能，其发明被认为是高 性能纤维材料领域的一个里程碑。
生产玻璃纤维的常用方法主要有：坩埚法拉丝、池窑漏板法拉丝法。 一）玻璃纤维的物理性能 1.外观和密度
玻璃纤维呈表面光滑的圆柱体，表面光滑，纤维之间的 抱合力非常小，不利于和树脂粘结。玻璃纤维彼此相靠 近时，空隙填充得较为密实，有利于提高玻璃钢制品的 玻璃含量。 2.力学性能 （1）拉伸强度 玻璃纤维的最大特点是拉伸强度高。一般玻璃制品的拉伸强度只有 40 ~ 100 MPa，而直径 3 ~ 9 um 的玻璃纤维拉伸强度则高达 1500 ~ 4000 MPa，较一般合成纤维高约 10 倍，比合金钢 还高 2 倍。 （2）纤维的弹性 玻璃纤维的弹性模量约为 7 × 10^4 MPa，只有普通钢的三分之一，致使复合材料的刚度较 低。对玻璃纤维的弹性模量起主要作用的是其化学组成。实践证明，加入氧化铍、氧化镁能 够提高玻璃纤维的弹性模量。 （3）纤维的耐磨性和耐折性（柔性） 玻璃纤维的耐磨性是指纤维抵抗磨擦的能力；玻璃纤维的耐折性是指纤维抵抗折断的能力。 玻璃纤维这两个性能都很差，经过揉搓摩擦容易受伤或断裂，这是玻纤的严重缺点。 （4）纤维热性能 导热系数是指通过单位传热面积 1m^2，温度梯度为 1 度/ m，时间为 1 小时所通过的热量。 玻璃的导热系数为 0.6 ~ 1.1 千卡/米·度·时，但拉制成玻璃纤维后，其导热系数只有 0.03 千卡/米·度·时。产生这种现象的原因，主要是纤维间的空隙较大，容重较小所致；容重 越小，其导热系数越小，主要是因为空气导热系数低所致；导热系数越小，隔热性能越好。 （5）纤维的光学性能 由于玻璃纤维具有优良的光学性能，因而可以制成透明玻璃钢，进而制成各种采光材料、导 光管以传送光束或光学物像。这在现代通信技术等方面也得到了广泛应用。 2、碳纤维
纺织复合材料
纺织复合材料王静!德州学院"山东德州#$%&’$(摘要)主要介绍了纺织复合材料的定义及组分"探讨了其主要成型技术"论述了纺织复合材料的性能及应用*关键词)复合材料+纺织复合材料+定义及组分+成型技术+应用中图分类号),-./010文献标识码)2文章编号).//345/67!6//5(/64//894/5’纺织复合材料的定义及组分纺织复合材料的定义是在复合材料的基础上定义的*复合材料是两种或两种以上的材料"按要求组合而成的一种新材料"新材料具有成分中任何单一材料所不具备的特性*纺织复合材料则是含有纤维:纱线或织物的复合材料*其性能变化是).;.;.<5或.;.<6*由上述可知"纺织复合材料的组分有纤维和树脂*纤维一般有碳纤维:玻璃纤维:硼纤维:芳纶+树脂则有不饱和聚酯树脂:环氧树脂:酚醛树脂:呋喃树脂*树脂的基本功能是为纤维提供一种支撑"并将纤维在材料中预定的位置和方向固定下来"使构件具有结构整体性*构件工作时"树脂起着传递载荷的作用"低模量的树脂基体将承担较小的负荷"而大部分负荷由高模量的纤维承担*如果没有树脂的加强和稳定作用"纺织复合材料不会显示出其优良的结构整体性"特别是承受压力时"树脂的稳定作用更加突出*总之"在纺织复合材料中"纤维是主承载部分"起增强作用+树脂将纤维粘接成一个整体"赋于复合材料各种优良的性能*#纺织复合材料成型技术#1’喷洒法此方法为将短纤维和树脂分别喷洒在模具表收稿日期)6//64.64/7作者简介)王静!.3=/>("山东德州人"讲师*面"此法适用于制作面积较大或承受力不大的构件*例如车身:建筑用构件等*#1#挤拉法此法是将牵引浸泡过树脂的长丝通过模具拉出烘干"按一定长度截断"即可制得*改变模具的截面"可得方形:圆形:工字形或其它形状构件*此法生产率高"构件纤维含量高"抗拉性好*适用于制作钩:渔杆:绝缘棒等*#1%卷绕法此方法为将浸泡过树脂的长丝通过卷绕工艺成型"其原理是将纤维或布袋浸渍树脂后"缠绕到一定形状的水溶性芯模上"固化后过水脱模制作成大型管道和容器*例如制作固体火箭发动机壳体:压力容器等*此法能充分发挥纤维的承载能力"体现可设计性*#1?层合法此法是目前广泛使用的的制作方法"利用简单织物:编织物:机织物:非织造布与树脂结和剂制作层合板材"原理是将二维织物层叠树脂浸泡加压加温固化"适合于连续大批量生产"其不足之处是层间会剥离或开裂*其产品主要是大型板材*#1$整体制作法利用整体织物骨架制作复合材料"是近年来纺织复合材料制作技术的新发展*此法层间用纤维连接"整体骨架经复合后具有良好的整体性"由于织物骨架中纤维连续而且沿多方向联连"使构件的整体性与可靠性大大提高"层间剥离现象已不存在*此法主要有三种工艺"其中利用编织工艺"可以生产外形和结构十分复杂的骨架+利用机织工@? $ @山东纺织科技#&&%年第#AA A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A期万方数据艺!可以制成工形梁"#形梁"高厚织物管材"蜂窝板材等$利用针织工艺可以生产多层经编织物"多轴向经编织物"三通道"锥形管"通用管材等骨架%上述成形方法表明&纺织复合材料的成形方法比较方便’树脂具有流动性!纤维柔软!由模具易形成要求的形状与尺寸(!成形方法多样性’一种材料!多种方法(%)纺织复合材料的性能及应用)*+性能纺织复合材料质轻"高强"刚性好%纺织复合材料的强度"刚性比金属的大!而密度则比金属的的小%经研究表明&钢的强度数值为,-.!而玻璃纤维复合材料的为/-,!碳纤维复合材料的是,,-0$代表刚性大小的比弹性模量值按上述材料排列的顺序分别是0-0"0-.",1-1%但是!纺织复合材料的密度则为钢的,23"铝的,20%耐酸碱性好%如碳纤维的耐酸碱性超过白金%耐高温%如碳纤维可在01114以下使用$玻璃纤维在551465.14不燃烧%耐腐蚀"不生锈"耐海水及微生物侵蚀%)*7应用由于纺织复合材料具有上述优越的性能!其应用范围日益扩大!纺织复合材料几乎可渗透到所有的领域%)*7*+宇航纺织复合材料在航空方面!主要应用于飞机"火箭发动机壳体"燃料罐"喷管"导弹和飞船头锥等承力不大的构件%目前飞机的许多构件都可以用纺织复合材料制作%例如&雷达罩"发动机叶片等%如今波音/3/飞机使用玻璃纤维纺织复合材料的总面积已达808平方米’因为飞行器的重量!是飞机飞行时的主要负荷!而质轻的纺织复和材料!则能减重!所以飞机的面积能大大增加(%用纺织复合材料制作的直升飞机浆叶!比同等价格的金属浆叶寿命高!后者的使用期限为,5119!而前者的则超过:1119%结构复杂的零件可用纺织复合材料直接复合而成!可减少零件个数和联接件"降低重量"节约成本%表,列出了几种飞机零件!采用不同材料时所需零件个数的对比%表+飞机零件采用不同材料的零件数零件名称金属材料数’个(碳纤维纺织复合材料零件数’个(前端:;3端盒53;联接件38:.,01,由表,可以看出!采用纺织复合材料后!零件的个数大大减少了%)*7*7造船纺织复合材料抗冲击性好"吸振性强"耐海水及海洋生物侵蚀"成形方便"便于维护!比钢材更适应海洋环境!再加上该材料成本低且质轻!所以可用于船舶业%其产品有快艇"游艇"救生船"深海渔船%用纺织材料所制造的船!可以使船的重量减轻%例如!一只竞赛用的独木舟!使用00/<碳纤维!舟的重量可以从,5-8=<降至,1=<%)*)*)车辆纺织复合材料用于车身"坐椅"油箱"车门的制做!利用层合板制做的板簧!大大延长了使用受命%同时!用此材料制做的赛车身及后压盖!由于刚度高!高速行驶时!不易变形能继续保持流线的外形$而用传统金属材料制做的车身!高速行驶时!由于空气压力而产生车体变形!接口处出现缝隙!噪声增大!空气阻力增加%)*)*>体育用挤拉法生产的空心或实心渔杆!改善了渔杆的性能$用树脂浸渍织物!滚压制做的渔杆!重量更轻!弹性更好$用碳纤维复合材料制做的乒乓球拍"滑雪板等器材!使许多运动项目!进入了一个新的时代%)*)*?军械用纺织复合材料制作的潜水艇!表面没有磁性!传统的磁性水雷不会对其造成威胁$制作的导弹外壳!可以防止高速飞行时的过热熔融%目前!战术火箭"反坦克导弹"防护装甲"大口径火炮"火箭导弹"火箭发动机等已开始用纺织复合材料制作%用该材料制作的移动天线!减轻了重量!提高了部队的机动能力%)*)*@医学用玻璃纤维复合材料制作的外科夹板!可直接模塑出病人的身体外形!减轻了患者的痛苦$用层合板制作的人工呼吸器!轻便耐用!碳纤维复合材料的杨氏模量与人骨相似!与软组织的适应性A??A 7B B )年第7期CC C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C 山东纺织科技万方数据极好!可以用其修复韧带"制作假肢#$%$%&机械与建筑在机械行业!多数零件都可以用纺织复合材料制作!以达到降低构件重量"提高构件刚度"提高机器精度的目的#而在建筑行业!使用纤维增强预制件!提高了制品的韧性"抗伸强度"减少了裂纹"延长了建筑物的寿命#$%$%’纺织在纺织行业中!许多高速运动的零件!可使用纺织复合材料制作!从而降低重量!提高生产率!如用该材料制作的纺纱转杯!其转速可由()*+,-(./0!提高到1+,-*./0#在剑杆织机上用碳纤维复合材料制作的剑杆"剑带"弹簧片等改善了织机的性能#综上所述!纺织复合材料!具有其它材料无可比拟的性能!该材料的应用范围非常广泛!几乎涉及到各行各业#随着人们对纺织复合材料研究的不断深入及其应用领域的不断扩大!将从根本上改变人们对纺织复合材料的传统观念#由此可断言!在未来!通过对纺织复合材料的应用与实践!其巨大的潜能会逐渐释放出来#234567389:;9<653<=>?@A B C DE F G H I J KL J M M G D G !F G H I J K 1*N -,*!L I B C OP Q R <5S T U 5V W I B X O .Y B Z M G B C Y .J [K Z G X Y I G [G \B C B Y B J CO C [B C D .G [B G C Y X J \Y G ]Y B M G Z J 0/J X B Y G X ![B X Z K X X G X Y I G \J .0O Y B J CY G Z I C J M J D ^\J .Y I G Z J 0/J X B Y G 0O Y G .B O M X !O C [G ]/J K C [X Y I G O //M B Z O Y B J CO C [/.J /G .Y B G X J \Y I GZ J 0/J X B Y G X %_3‘a 9S b <V Z J 0/J X B Y G c Y G ]Y B M G Z J 0/J X B Y G c [G \B C B Y B J CO C [B C D .G [B G C Y c \J .0O Y B J CY G Z I C J M J D ^c O //M B Z O dY B J Cef g e 山东纺织科技h i i $年第h jj j j j j j j j j j j j j j j j j j j j j j j j j j j j j j j j j j j j j j j j j j j j j j j j j j j j j j j j j j j j j j j 期万方数据。
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纺织结构复合材料第一讲
1. 什么是纺织结构复合材料？
纺织结构复合材料具有纤维的优良性能和纺织品的柔韧性，是一种新型的复合
材料。
它采用纺织品作为增强材料，常见的纤维有玻璃纤维、碳纤维、芳纶纤维等。
与传统的复合材料相比，纺织结构复合材料不存在层间剥离的问题。
此外，它的使用寿命长，防护性能好，能够适应高强度、高性能、多功能的性能要求，具有很高的应用价值。
2. 纺织结构复合材料的制备方法
目前常用的纺织结构复合材料制备方法有以下几种：
2.1 手工层叠法
手工层叠法是一种简单而常用的制备方法，它利用胶水将纤维与基体胶粘在一起。
该方法制备的复合材料具有较好的柔韧性，并具有一定的强度、刚度、韧性和耐冲击性。
2.2 自动层叠法
自动层叠法是一种自动化程度较高的制备方法，它通过自动化设备将纤维与基
体粘结在一起。
该方法可以提高生产效率，使复合材料具有较好的一致性和稳定性。
2.3 预浸法
预浸法是将纤维与预先浸润过原液的基体材料放置在模具中形成的复合材料。
该方法可以使复合材料具有更好的强度和刚度，但由于需要进行预浸润，成本较高。
2.4 压缩成型法
压缩成型法是一种利用高温高压对纤维和基体进行加强和粘结的方法。
该方法
可以制备出具有高强度和高刚度的复合材料，但设备成本相对较高。
3. 纺织结构复合材料的应用
纺织结构复合材料广泛应用于航空航天、汽车、建筑、医疗、运动器材等领域。
以航空航天为例，纺织结构复合材料在制造航空器、导弹、卫星等方面有着广泛的应用，可以显著提高载荷能力、加速度、强度和稳定性等指标。
4.
随着科技和生产技术的不断发展，纺织结构复合材料将会在更多领域得到广泛应用，成为未来的重要材料之一。