針對(duì)碳纖維絲束和捻線在紡織預(yù)制件或預(yù)浸料的縫合過程中易發(fā)生起毛、斷絲的情況，設(shè)計(jì)了二維管狀編織結(jié)構(gòu)的碳纖維縫合線．采用TM式絲抱合力試驗(yàn)機(jī)對(duì)不同編織工藝參數(shù)的縫合線試樣進(jìn)行耐磨損性能試驗(yàn)，并與絲束試樣和捻線試樣比較．結(jié)果表明：二維管狀編織結(jié)構(gòu)碳纖維縫合線的耐磨損性比絲束和捻線有大幅度的提高：直徑和花節(jié)長度對(duì)耐磨次數(shù)影響較大，張力300 cN時(shí)，比花節(jié)長度為2.1的試樣的耐磨次數(shù)為相同細(xì)度絲束的4.08倍，張力200 cN時(shí)，此試樣耐磨次數(shù)為相同細(xì)度絲柬的12倍．

       縫合復(fù)合材料以其優(yōu)良的層間斷裂韌性、沖擊損傷容限和較低的制作成本而越來越受到各國研究者的關(guān)注，其制造過程包括紡織預(yù)制件成型、縫合和樹脂注入．在過去的十幾年中，紡織預(yù)制件成型技術(shù)和樹脂注入技術(shù)已獲得了長足的發(fā)展，但縫合技術(shù)仍然有待進(jìn)一步提高．縫合技術(shù)是指采用縫合線使二維織物構(gòu)成準(zhǔn)三維立體織物或使分離的數(shù)塊織物連接成整體結(jié)構(gòu)的技術(shù)，參數(shù)包括縫合線原料種類、縫合密度、縫針、縫合方法和縫合速度等．就一般意義的縫合而言，縫合線可以是能夠進(jìn)行縫紉操作的任何纖維．但對(duì)于先進(jìn)紡織復(fù)合材料構(gòu)件，由于特殊的性能要求，縫合線的選擇有其特定的標(biāo)準(zhǔn)：要求與樹脂有良好的兼容性，并且不會(huì)與樹脂發(fā)生反應(yīng)；與所縫合的預(yù)制件或預(yù)浸料的纖維種類盡量相同，保持整體材料的性能一致性；具有良好的強(qiáng)度、韌性和耐磨損性等．

      因此玻璃纖維線、芳綸線和碳纖維線成為縫合線的首選．其中玻璃纖維雖然強(qiáng)度較高，但剛度較低、纖維密度較大且容易斷絲，因此應(yīng)用受到限制；芳綸線柔韌性好、強(qiáng)度和模量高，具有優(yōu)良的耐熱性和耐磨損性，是常用的縫合線類型．但它與樹脂的浸潤性較差，在濕熱環(huán)境中使層板的吸濕量提高了31%，造成性能下降．考慮到與碳纖維復(fù)合材料的匹配性，用碳纖維作縫合線是最恰當(dāng)?shù)模祭w維一般較脆，耐磨損性差，在縫合過程中碳纖維在針眼處的摩擦?xí)?dǎo)致其斷線，降低縫合效率和縫合質(zhì)量，因此需要改變碳纖維縫合線的結(jié)構(gòu)形式或改進(jìn)縫合設(shè)備來實(shí)現(xiàn)碳纖維作為縫合線的應(yīng)用．目前研究復(fù)合材料用碳纖維縫合線的文獻(xiàn)還很少，只有A．Ogale和P．Mitschangc在碳纖維粗紗外包覆聚酯纖維的方式提高其耐磨損性．本文設(shè)計(jì)了一種新的采用二維管狀編織技術(shù)制作的碳纖維縫合線，對(duì)不同編織工藝參數(shù)的縫合線試樣進(jìn)行了耐磨損性試驗(yàn)，并與絲束試樣和捻線試樣相比較，從中總結(jié)出較為理想的編織工藝參數(shù)．這種方法在提高碳纖維縫合線的耐磨損性能方面是一種積極的探索．

資料下載：   二維編織碳纖維縫合線耐磨損性能的研究_王東寧袁焦亞男.pdf