Die Entwicklung und Anwendung von 2,5D -Textil -Verbundwerkstoffen

Textilstruktur Verbundmaterialien beziehen Struktur. Aus Sicht der Luftstruktur klassifiziert werden textile Verbundwerkstoffe in zwei Hauptkategorien unterteilt: zweidimensionale Textilverbundwerkstoffe und dreidimensionale Textilverbundmaterialien.

In den frühen Stadien der Entwicklung von Textilverbundwerkstoffen führte die relativ rückständige Textilwebentechnologie und -ausrüstung, kombiniert mit der überlegenen Leistung im Vergleich zu anderen Verbundwerkstoffen, zur weit verbreiteten Anwendung von zweidimensionalen Textilverbundmaterialien in verschiedenen Feldern. Die natürlichen Defekte von zweidimensionalen Textilverbundmaterialien beschränken jedoch ihre Anwendung in Schlüsselbereichen. Die Hauptgründe sind zweifach:

Zweidimensionale Textilverbundmaterial-Vorformungen sind normalerweise quadratische Proben, die nicht direkt in röhremförmige Stoffe gemäß den tatsächlichen Nutzungsanforderungen verarbeitet werden können. Die tatsächliche Verwendung erfordert also Material Schneiden, Schichten usw. Darüber hinaus wird die Dickungsrichtung hauptsächlich durch Drücken einer einzelnen Schicht aus Fasertuch durch den Laminierprozess hergestellt, von denen die meisten manuellen Betriebsvorgängen sind. Der Prozess ist kompliziert, arbeitsintensiv, hat schlechte Arbeitsbedingungen, hohe Kosten und teure Preise.

Zweidimensionale textile Verbundwerkstoffe weisen typischerweise eine geringe Leistung in der Dickenrichtung auf, wie Starrheit, Festigkeit und Ermüdungsbeständigkeit, was es schwierig macht, höheren Scherspannungen standzuhalten. Dies kann die mechanischen Leistungsanforderungen dickerer Teile in der Dicke nicht erfüllen und hat eine schlechte Auswirkung.

Diese beiden Hauptgründe beschränken die tatsächliche Anwendung von zweidimensionalen Textilverbundwerkstoffen. Der Hauptdefekt der unzureichenden Festigkeit in der Dicke -Richtung beschränkt seine Verwendung in Schlüsselteilen und wird im Allgemeinen in Hilfsteilen verwendet. Um die Produktionskosten zu senken und gleichzeitig die natürlichen Defekte von zweidimensionalen Textilverbundmaterialien in Bezug auf die Stärke in der Dickenrichtung zu behandeln, begannen die dreidimensionale Textilstruktur verstärkte Verbundwerkstoffe aus den 1960er Jahren in die Sichtweise der Menschen zu betreten.

Der signifikanteste Unterschied zu zweidimensionalen laminierten Verbundwerkstoffen besteht darin, dass dreidimensionale Textilverbundmaterialien in ein Stück verwoben werden und es nicht mehr das Konzept der Zwischenschichten gibt. Die Verstärkungsfasern sind nicht nur innerhalb der Schicht, sondern auch zwischen den Schichten kontinuierlich, wodurch die Festigkeit und die Schadenstoleranz in der Dickenrichtung signifikant verbessert werden und die Möglichkeit für die Gesamtforschung großer Strukturen bieten.

Als eine Art dreidimensionaler Gewebe weisen 2,5D-Textilstruktur verstärkte Verbundwerkstoffe eine hohe strukturelle Integrität, hohe Festigkeit, hohe spezifische Steifigkeit, Korrosionsbeständigkeit, Ermüdungsbeständigkeit und hervorragende Ausstattung auf. Im Vergleich zu herkömmlichen dreidimensionalen textilen Verbundwerkstoffen vermeidet es den komplexen Bildungsprozess von dreidimensionalen Textilverbundwerkstoffen, kann die Produktionskosten effektiv reduzieren und den Produktionszyklus verkürzen, die Leistung von ausgezeichnetem Stoffdesign aufweist, die Leistung und das Webenkomplexstruktur leicht zu entwerfen und zu weben Teile und realisiert Industrialisierung. Es kann die weit verbreitete Verwendung in Luft- und Raumfahrt-, Militär- und Zivilfeldern besser erfüllen.