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碳纤维平面三向机织物细观结构分析
1
作者
杨晓煜
焦亚男
杨晓亚
《产业用纺织品》
2022年第3期38-43,49,共7页
采用计算机断层扫描(Micro-CT)技术观察碳纤维平面三向机织物(CFTWF)横截面的细观形貌,获得织物中纱线的屈曲形态,再结合纱线交织规律,构建CFTWF细观结构单胞模型,并基于单胞模型的几何关系推导CFTWF细观结构参数的几何关系式。对比和分...
采用计算机断层扫描(Micro-CT)技术观察碳纤维平面三向机织物(CFTWF)横截面的细观形貌,获得织物中纱线的屈曲形态,再结合纱线交织规律,构建CFTWF细观结构单胞模型,并基于单胞模型的几何关系推导CFTWF细观结构参数的几何关系式。对比和分析CFTWF基本结构参数的理论计算值与实测值发现,两者的相对误差在8.29%以内,表明该细观结构单胞模型具有较高的准确性,且研究发现CFTWF面内结构实际是以正六边形空洞和正三角形空洞相间规则分布的。
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关键词
碳纤维平面三向机织物
细观结构单胞模型
结构参数
中心距
屈曲形状轨迹
截面形状
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职称材料
碳纤维三向织物/环氧树脂复合材料的制备与力学性能
被引量：
11
2
作者
沙迪
禹旭敏
+4 位作者
赵将
马小飞
王汉夫
刘芳芳
邱雪鹏
《高等学校化学学报》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020年第4期838-845,共8页
选择不同纱线间距[即二经(纬)纱之间的中心距]尺寸的碳纤维三向织物,采用热压成型技术制备了碳纤维三向织物/环氧树脂复合材料.研究了纱线间距及样品裁剪角度等对力学性能的影响,并与碳纤维二向织物/环氧树脂复合材料的力学性能进行对比...
选择不同纱线间距[即二经(纬)纱之间的中心距]尺寸的碳纤维三向织物,采用热压成型技术制备了碳纤维三向织物/环氧树脂复合材料.研究了纱线间距及样品裁剪角度等对力学性能的影响,并与碳纤维二向织物/环氧树脂复合材料的力学性能进行对比.结果表明,随着纱线间距尺寸从2 mm增加到6 mm,0°方向断裂强度从221.7 MPa下降到148.1 MPa,撕裂强力从1000 N下降到600 N;90°方向断裂强度从50.0 MPa下降到22.1 MPa,撕裂强力从330 N下降到100 N;顶破强力从424 N下降到216 N.这些力学性能的逐渐降低是单位面积的碳纤维增强体含量减少和织物的孔洞增大共同作用的结果.纱线间距为2 mm的碳纤维三向织物复合材料在0°(以纬纱为基准),30°,45°,60°和90°方向的断裂强度分别为221.7,48.5,44.3,227.7和50.0 MPa,即断裂强度在0°和60°方向大于在30°,45°及90°方向.由三向织物的编织原理可知,0°与60°方向完全相同,因此其断裂强度相似,且样品中有一组纱线与外加载荷平行,对形变破坏具有一定的约束作用,而30°,45°和90°方向样品中三组纱线所在的方向均和外加载荷存在一定的夹角,有效分散外加载荷的能力减弱.对比碳纤维三向织物/环氧树脂复合材料与碳纤维二向织物/环氧树脂复合材料的断裂强度、撕裂强力和顶破强力发现,前者的综合性能明显优于后者,碳纤维三向织物/环氧树脂复合材料的断裂强度、撕裂强力、顶破强力分别为221.7 MPa,1000 N和424 N,三向织物的优势得到凸显,为后续制备多种类型的碳纤维三向织物复合材料及应用奠定了基础.
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关键词
碳
纤维
三
向
织物
环氧树脂
复合材料
力学性能
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职称材料
碳纤维三向织物复合材料研究现状与未来展望
被引量：
6
3
作者
李怡晨
宋燕平
胡飞
《空间电子技术》
2019年第3期87-96,共10页
以往的卫星天线,或者是高精度但小口径,或者是大口径但低精度;现在对二者兼有(既要大口径,同时还要高精度)的需求越来越普遍。传统的大口径天线多采用网状可展开形式,这种形式的天线在实现高精度方面往往会遇到一系列的问题,尤其在材料...
以往的卫星天线,或者是高精度但小口径,或者是大口径但低精度;现在对二者兼有(既要大口径,同时还要高精度)的需求越来越普遍。传统的大口径天线多采用网状可展开形式,这种形式的天线在实现高精度方面往往会遇到一系列的问题,尤其在材料选择、结构设计、热控设计、制造调试时间、费用等方面,需要付出很高代价。利用具有面内各向同性性能的碳纤维三向编织物(Triaxial Woven Fabric-TWF)作为增强材料,与合适的基体材料(例如硅橡胶)复合,制成兼具一定柔性和刚性的碳纤维三向编织物复合材料壳膜结构,作为可折叠展开的卫星天线反射器,是一种新型高精度可展开天线的实现方案。文章对TWF的结构特性及其在卫星天线上的应用,以及其力学性能的分析与测试等进行了综述;对三向织物复合材料的力学性能分析和在大型可展开反射器上的应用,做出了未来展望。
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关键词
大型可展开天线
三
向
织物
复合材料
碳
纤维
细观结构
力学性能
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职称材料
题名
碳纤维平面三向机织物细观结构分析
1
作者
杨晓煜
焦亚男
杨晓亚
机构
天津工业大学纺织科学与工程学院
天津工业大学先进纺织复合材料教育部重点实验室
出处
《产业用纺织品》
2022年第3期38-43,49,共7页
基金
天津市高等学校创新团队培养计划(TD13-5043)
山西省重大科技项目(20181102022)。
文摘
采用计算机断层扫描(Micro-CT)技术观察碳纤维平面三向机织物(CFTWF)横截面的细观形貌,获得织物中纱线的屈曲形态,再结合纱线交织规律,构建CFTWF细观结构单胞模型,并基于单胞模型的几何关系推导CFTWF细观结构参数的几何关系式。对比和分析CFTWF基本结构参数的理论计算值与实测值发现,两者的相对误差在8.29%以内,表明该细观结构单胞模型具有较高的准确性,且研究发现CFTWF面内结构实际是以正六边形空洞和正三角形空洞相间规则分布的。
关键词
碳纤维平面三向机织物
细观结构单胞模型
结构参数
中心距
屈曲形状轨迹
截面形状
Keywords
carbon fiber triaxial woven fabric
meso-structure unit cell model
structure parameter
center distance
curved shape trajectory
section shape
分类号
TB332 [一般工业技术—材料科学与工程]
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职称材料
题名
碳纤维三向织物/环氧树脂复合材料的制备与力学性能
被引量：
11
2
作者
沙迪
禹旭敏
赵将
马小飞
王汉夫
刘芳芳
邱雪鹏
机构
中国科学院长春应用化学研究所高分子复合材料工程实验室
中国空间技术研究院西安分院
中国科学院长春应用化学研究所高分子物理与化学国家重点实验室
出处
《高等学校化学学报》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020年第4期838-845,共8页
基金
空间微波技术重点实验室稳定支持基金(批准号:2018SSFNKLSMT-15)资助.
文摘
选择不同纱线间距[即二经(纬)纱之间的中心距]尺寸的碳纤维三向织物,采用热压成型技术制备了碳纤维三向织物/环氧树脂复合材料.研究了纱线间距及样品裁剪角度等对力学性能的影响,并与碳纤维二向织物/环氧树脂复合材料的力学性能进行对比.结果表明,随着纱线间距尺寸从2 mm增加到6 mm,0°方向断裂强度从221.7 MPa下降到148.1 MPa,撕裂强力从1000 N下降到600 N;90°方向断裂强度从50.0 MPa下降到22.1 MPa,撕裂强力从330 N下降到100 N;顶破强力从424 N下降到216 N.这些力学性能的逐渐降低是单位面积的碳纤维增强体含量减少和织物的孔洞增大共同作用的结果.纱线间距为2 mm的碳纤维三向织物复合材料在0°(以纬纱为基准),30°,45°,60°和90°方向的断裂强度分别为221.7,48.5,44.3,227.7和50.0 MPa,即断裂强度在0°和60°方向大于在30°,45°及90°方向.由三向织物的编织原理可知,0°与60°方向完全相同,因此其断裂强度相似,且样品中有一组纱线与外加载荷平行,对形变破坏具有一定的约束作用,而30°,45°和90°方向样品中三组纱线所在的方向均和外加载荷存在一定的夹角,有效分散外加载荷的能力减弱.对比碳纤维三向织物/环氧树脂复合材料与碳纤维二向织物/环氧树脂复合材料的断裂强度、撕裂强力和顶破强力发现,前者的综合性能明显优于后者,碳纤维三向织物/环氧树脂复合材料的断裂强度、撕裂强力、顶破强力分别为221.7 MPa,1000 N和424 N,三向织物的优势得到凸显,为后续制备多种类型的碳纤维三向织物复合材料及应用奠定了基础.
关键词
碳
纤维
三
向
织物
环氧树脂
复合材料
力学性能
Keywords
Carbon fiber triaxial woven fabric
Epoxy resin
Composite
Mechanical property
分类号
O633 [理学—高分子化学]
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职称材料
题名
碳纤维三向织物复合材料研究现状与未来展望
被引量：
6
3
作者
李怡晨
宋燕平
胡飞
机构
中国空间技术研究院西安分院
出处
《空间电子技术》
2019年第3期87-96,共10页
文摘
以往的卫星天线,或者是高精度但小口径,或者是大口径但低精度;现在对二者兼有(既要大口径,同时还要高精度)的需求越来越普遍。传统的大口径天线多采用网状可展开形式,这种形式的天线在实现高精度方面往往会遇到一系列的问题,尤其在材料选择、结构设计、热控设计、制造调试时间、费用等方面,需要付出很高代价。利用具有面内各向同性性能的碳纤维三向编织物(Triaxial Woven Fabric-TWF)作为增强材料,与合适的基体材料(例如硅橡胶)复合,制成兼具一定柔性和刚性的碳纤维三向编织物复合材料壳膜结构,作为可折叠展开的卫星天线反射器,是一种新型高精度可展开天线的实现方案。文章对TWF的结构特性及其在卫星天线上的应用,以及其力学性能的分析与测试等进行了综述;对三向织物复合材料的力学性能分析和在大型可展开反射器上的应用,做出了未来展望。
关键词
大型可展开天线
三
向
织物
复合材料
碳
纤维
细观结构
力学性能
Keywords
Large deployable antenna
TWFC
Carbon fiber
Mesostructure
Mechanical properties
分类号
V474 [航空宇航科学与技术—飞行器设计]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
碳纤维平面三向机织物细观结构分析
杨晓煜
焦亚男
杨晓亚
《产业用纺织品》
2022
0
在线阅读
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职称材料
2
碳纤维三向织物/环氧树脂复合材料的制备与力学性能
沙迪
禹旭敏
赵将
马小飞
王汉夫
刘芳芳
邱雪鹏
《高等学校化学学报》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020
11
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
碳纤维三向织物复合材料研究现状与未来展望
李怡晨
宋燕平
胡飞
《空间电子技术》
2019
6
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职称材料
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