4、多向織物
近些年來(lái)多向織物在復(fù)合材料中逐步顯示出優(yōu)越性。多向織物中單層或多層織物通過(guò)縫合線結(jié)合在一起??紤]到性能和成本,聚酯纖維是較為常用的縫合線??p合織物中除了0/90度織物外,也包括其它取向的纖維織物。多向織物具有以下優(yōu)點(diǎn):
優(yōu)點(diǎn):
縫合后的多向織物與編織織物的兩點(diǎn)主要優(yōu)勢(shì)在于
(i) 更高的機(jī)械性能,由于織物中纖維取向平直沒(méi)有卷曲可以更好的傳遞載荷且避免了應(yīng)力集中。同時(shí)單層織物中有多方向纖維也增強(qiáng)了整體性能。
(ii) 更快捷的鋪層工藝
多向織物可以得到更高的單層厚度,又因?yàn)槎嘞蚶w維的存在使得所需的鋪層減少,極大地提高了生產(chǎn)效率。
缺點(diǎn):
由于縫合用聚酯纖維與一些樹脂體系的結(jié)合性能較差,可能成為失效起點(diǎn)??p合的多向織物生產(chǎn)時(shí)間長(zhǎng),設(shè)備復(fù)雜。同時(shí)為了得到高質(zhì)量的表面,縫合多向織物的外層必須覆蓋由低密度纖維構(gòu)成的低克重織物,也導(dǎo)致了成本的增加,而編織織物則不需要這些。此外密度極高的多向織物較難浸潤(rùn),在生產(chǎn)中如果控制不好容易產(chǎn)生纖維集束而產(chǎn)生樹脂富集區(qū)。特別是在0度方向。
編織&縫合
通過(guò)編織&縫合方式可以制成+/-45度織物。再加上0/90織物就可以構(gòu)成四向織物。如圖所示:
同步縫合
同步縫合是通過(guò)針織工藝的特殊設(shè)備完成,不同的設(shè)備具有不同的精度,尤其是在控制纖維走向和保持纖維平行上。這種設(shè)備的工作流程為:首先獲得需要的取向和鋪層,然后將各層縫合在一起,如圖所示:
5、其它織物
短纖維氈
顧名思義是由隨機(jī)取向的短纖維經(jīng)特殊的PVA粘合劑粘接而成的氈層,主要用于船舶制造行業(yè)。盡管PVA具有優(yōu)異的隨形性和浸潤(rùn)性,但是在使用中仍需特別注意PVA易吸潮,導(dǎo)致水分滲透產(chǎn)生水泡。目前因?yàn)槎汤w維氈的體積含量較低而較少在高性能復(fù)合材料制備中使用。
薄氈
薄氈是由隨機(jī)取向的連續(xù)細(xì)纖維構(gòu)成,通過(guò)聚酯或PVA粘合劑粘結(jié)在一起。因?yàn)閺?qiáng)度較低而不能作為增強(qiáng)材料使用,主要用作表面層以改善成品表面質(zhì)量。克重在5~50sqm之間,玻纖薄氈的作用在于在復(fù)合材料表面生成一層樹脂富集區(qū)起到保護(hù)內(nèi)層纖維的作用同時(shí)也可以防止在成品表面出現(xiàn)由于纖維波紋而產(chǎn)生的表面紋路。
三維織物
三維織物是由交叉的纖維編織而成的管狀織物,直徑由編織所需纖維數(shù),纖維角度,單位長(zhǎng)度上的節(jié)點(diǎn)數(shù)和纖維特?cái)?shù),織層結(jié)構(gòu)可以采用平紋或斜紋等不同方式。通常編織角度是+/-45度,也可以在25度到75度間選擇,角度的選擇主要和纖維特?cái)?shù)和纖維數(shù)量有關(guān)。角度越小直徑越小,因此可以在軸向上通過(guò)調(diào)整編織角度來(lái)改變直徑。三維織物的應(yīng)用主要在桅桿,天線,驅(qū)動(dòng)軸和其他需要抗扭強(qiáng)度較高的管狀結(jié)構(gòu)上。