Einzigartige zusammengesetzte Stoffe

Dreidimensionale Textilien
Dreidimensionale Textilien verwenden verschiedene Techniken, um Hochleistungsfasern zwischen den Schichten zu verknüpfen, wodurch die interlaminare Scherfestigkeit und die Frakturzähigkeit von Verbundwerkstoffen verbessert werden. Sie haben Anwendungen in einer Vielzahl von Materialien gefunden, wie z.

Die Herstellung von dreidimensionalen Textilien umfasst typischerweise die Verwendung von Hochleistungsfasern wie Kohlenstofffasern, Glasfasern, Siliziumcarbidfasern, Aramidfasern und hochfesten Polyethylenfasern. Diese Variabilität ermöglicht die Anpassung der Verbundmaterialleistung. Durch die Auswahl geeigneter Fasern und Stoffstrukturen basierend auf Lastverteilung und Betriebsbedingungen von technischen Strukturen können spezifische Anforderungen erfüllt werden. Durch die Herstellung von dreidimensionalen Textilien in nahezu Netzabmessungen entsprechend der ungefähren Kontur und der Dicke von Verbundmaterialkomponenten, die als vorgefertigte Körper bezeichnet werden, werden Schäden und Materialverschwendung, die durch Bearbeitung, Verbindungen und Baugruppen anfallen, verringert. Dies verbessert wiederum die allgemeine Integrität und Qualität von Komponentenstrukturen weiter.

Dreidimensionale Textilien manifestieren sich in dreidimensionaler Form als Faser- oder Blattmaterialien. Fasern werden in verschiedene strukturelle Konfigurationen verwoben, um dreidimensionale Textilien wie orthogonale dreidimensionale Stoffe und dreidimensionale Gewebe zu erstellen. Durch die Verwendung von Fasern, um gestapelte Schichten von zweidimensionalen Blättern, genähten Stoffe, feinen Piercing-Stoffe, Nadelstoffe und Z-Pinned-Stoffen zu verbinden, können gebildet werden. Die Vielzahl von Formen in dreidimensionalen Textilprozessen beeinflusst die Leistung und die Herstellungseffizienz von Verbundwerkstoffen erheblich. Im Vergleich zu zweidimensionalen Textilien liegt der Hauptvorteil von dreidimensionalen Textilien in ihrer Fähigkeit, die interlaminaren Eigenschaften von Verbundwerkstoffen zu verbessern, da sie verschiedene Formen von Zwischenschichten enthalten, die Fasern in ihrer Struktur verbinden.

Stitchierte Strukturen
In den 1980er Jahren entstand die Anwendung von genähten Verbundwerkstoffen. In mehreren Experimenten wurde beobachtet, dass die Zugfestigkeit in genähten Bereichen die der nicht stichierten Gebiete um über 70%überstieg. Im Vergleich zu zweidimensionalen Laminatplatten weisen dreidimensionale gemütliche Verbundwerkstoffe Vorteile wie einfachere Herstellungsmethoden, niedrigere Kosten, verbesserte Aufprallschadenwiderstand und höhere Schadenstoleranz auf. Der Stichprozess kann jedoch zu einem Verlust von Fasern in der Ebene führen, was folglich die Steifheit und Festigkeit der In-Ebene verringert. Darüber hinaus ist die Ausrüstung für die Herstellung von Stitched Struktur kostspielig, und die Abmessungen von genähten Komponenten sind durch die Breite der Nähmaschine begrenzt, was in diesem Bereich weitere Forschungsergebnisse erfordern.