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高模量纤维纱线针织可编织性能的研究

高模量纤维纱线针织可编织性能的研究

作者：朱梅东华大学

学位级别：硕士

复合材料的刚度和强力在很大程度上是由增强纤维的性质决定的，通常采用高模量纤维作为增强结构。针织物由于结构设计灵活，抗冲击，易于成型受到人们越来越多的关注。要使针织结构在复合材料领域中得到进一步的广泛应用，必须解决高模... 详细信息

复合材料的刚度和强力在很大程度上是由增强纤维的性质决定的，通常采用高模量纤维作为增强结构。针织物由于结构设计灵活，抗冲击，易于成型受到人们越来越多的关注。要使针织结构在复合材料领域中得到进一步的广泛应用，必须解决高模量纤维纱线的针织可编织性问题。国内外已有一些学者对高性能纤维的可编织性开展了一些研究，但系统地对高模量纤维可编织性能进行研究的文献资料仍然很少，深度也不够。本课题的研究，目的在于进一步加深对高模量纤维尤其是玻璃纤维编织性能的了解，在纬编工艺方面做出新的尝试。本课题对玻璃纤维及纱线的各项性能指标进行了测试与分析，包括拉伸强度、摩擦系数等，以掌握玻璃纤维纱线的特殊性质。通过纱线的拉伸断裂强度和在织针上的圈状拉伸强度，选择适于编织的手摇横机的机号，并采用不同规格的玻璃纤维纱线试织了几种具有代表性的单面和双面组织结构，考察不同的工艺参数对编织过程和织物外观与质量的影响。通过对已经编织好的玻璃纤维针织物进行各项尺寸参数的测试，分析各种组织结构的玻璃纤维针织物的尺寸性能，包括织物密度参数与线圈长度的关系，织物的尺寸稳定性等，力图实现织前对织物尺寸的预测。同时仔细观察了织物中线圈的独特形态，并讨论了玻璃纤维纱线的性质对线圈几何结构的影响。提出了玻璃纤维损伤程度的定量评价方法，分析讨论了在不同规格的玻璃纤维纱线和不同组织结构的情况下，纤维损伤率(或纱线损伤率)随线圈长度的变化趋势。通过研究发现，不管纱线和组织结构如何，编织玻璃纤维纱线时都有一个最佳工艺点，在该点纤维的损伤最小，这为选择合理的玻璃纤维纱线编织工艺提供了依据，具有很大的实用价值。在对编织时线圈成形过程分析的基础上，理论估算出玻璃纤维纱线可编织的最小线圈长度和最大线圈长度范围，以便在上机编织之前对线圈长度的编织范围进行预测分析。另外，对成圈机件，摘要主要是织针和成圈三角的磨损进行了观察，以此来帮助评价玻璃纤维纱线可编织性。结果发现编织玻璃纤维纱线更易造成编织机件如织针和成圈三角的磨损，从而说明编织玻璃纤维纱线比较困难。使用电脑横机试织了单面纬平针组织，利用在手摇横机上已得到的编织经验，对电脑横机的各项具体编织工艺参数进行更为精确的设置，从而制定出合理的编织方法和工艺。

关键词：高模量纤维玻璃纤维可编织性纬编横机纤维损伤

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影响高模量纤维单纤维模量测试因素的研究

影响高模量纤维单纤维模量测试因素的研究

作者：孙宇东华大学

学位级别：硕士

模量是纤维力学性能的一个重要指标,它是反映纤维材料抵抗形变的物理量。对纤维的模量进行准确的测试和计算,是评价纤维力学性能的基本要求。高模量纤维如碳纤维、玻璃纤维、玄武岩纤维、芳纶等通常具有较高的强度和模量,同时伸长率非... 详细信息

模量是纤维力学性能的一个重要指标,它是反映纤维材料抵抗形变的物理量。对纤维的模量进行准确的测试和计算,是评价纤维力学性能的基本要求。高模量纤维如碳纤维、玻璃纤维、玄武岩纤维、芳纶等通常具有较高的强度和模量,同时伸长率非常小。此类具有高强低伸特点的纤维,在测试过程中,实际测试得出的伸长量中很大一部分可能是由于各种误差因素而产生的伸长量,这严重影响了测试结果的准确性。出现这种现象的主要原因是测试系统在测试过程中产生的形变包括上下夹头的滑移和变形、辅助材料如纸片和黏结剂的变形等被当作试样的形变而计入试样的总伸长。因此,研究整个测试系统的误差对测试高模量纤维的单纤维模量和断裂伸长的影响,并提出消除不良影响的方法,对准确测定试样的伸长具有重要意义。本文利用单纤维材料拉伸强力仪,通过对高模量纤维(碳纤维)进行强伸测试强度、伸长率和模量实验,对实验过程中可能对测试结果产生影响的因素如拉伸速度、固定纤维的制卡种类、黏着胶水的类型进行单因子分析和独立研究。构建影响因子的线性回归数学模型,对比得到这些影响因素对系统误差的具体影响大小,并对测试结果进行修正。最后将其与纤维标称参数进行对比,以此验证对影响因素的分析和对测试结果的修正是有积极意义的,得出修正后比修正前的测试结果更接近纤维标称参数的结论。本课题的研究基于系统形变和纤维形变都属于弹性形变,且总体形变和隔距成正比这两个假设前提条件,通过对实验数据进行的分析,系统地阐述了实验过程中的拉伸速度、黏着胶水、纸板断裂强度等因素对测试结果产生的影响,最终总结得出一套较为完整的高模量纤维单纤维模量的测试方法,为今后的此类测试减少误差总结了经验。

关键词：高模量纤维单纤维模量测试系统误差影响因素结果修正

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国外高强度高模量纤维的新进展

天津橡胶 1996年第3期 8-13页

作者：叶春葆

本文对于国外近期内所开发的工业用聚酯、聚酰胺、聚乙烯醇、聚乙烯等类,以高强度高模量为主的高性能纤维所用原料、制法、特性、用途和发展趋势作一简介。随着汽车、航空、航天、微电子和特种服装等工业的发展,对于高强度、高模量为... 详细信息

本文对于国外近期内所开发的工业用聚酯、聚酰胺、聚乙烯醇、聚乙烯等类,以高强度高模量为主的高性能纤维所用原料、制法、特性、用途和发展趋势作一简介。随着汽车、航空、航天、微电子和特种服装等工业的发展,对于高强度、高模量为主的高性能纤维的开发和应用已为各工业发达国家合成纤维行业的热点之一,且已取得很大的成果,本文对此作一扼要介绍。

关键词：高模量纤维强度进展特种纤维

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汽车工业中的高模量纤维及其技术经济展望

国际纺织导报 2011年第11期39卷 4-4,6,7页

作者： C.Wilms M.Warnecke G.Seide T.Gries H.Yilmaz O.Lorz 湛烂瑜亚琛工业大学纺织学院亚琛工业大学国际经济学院

高模量纤维,特别是碳纤维和玻璃纤维,已用于各种汽车用产品中。纤维增强结构便是典型的例子,如减震器和无负荷轴承部件等。汽车行业对高模量纤维的需求极可能会继续增加。科技文献分析了这类纤维对运输行业特别是汽车业的作用,但经济观... 详细信息

高模量纤维,特别是碳纤维和玻璃纤维,已用于各种汽车用产品中。纤维增强结构便是典型的例子,如减震器和无负荷轴承部件等。汽车行业对高模量纤维的需求极可能会继续增加。科技文献分析了这类纤维对运输行业特别是汽车业的作用,但经济观点较为鲜见。通过常用的经济分析方法,说明这类材料的潜力,以填补这方面的空白。除了当前的应用外,预计高模量纤维今后将成为汽车工业通用的材料,以降低成本。

关键词：高模量纤维汽车工业应用分析潜力

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国外高强度高韧性高模量纤维开发现状

化工新型材料 1983年第10期 1-4页

作者：马奎蒙上海科技情报所

随着合成纤维用途的扩大,高强度高韧性高模量越来越被视为重要的物性。韧性是强度与伸长度的综合反映(通常以强度(克/旦)×伸长度(%)表示)。伸长度受模量制约。通常开发高强度高韧性高模量、即三高纤维时,往往着重于通过提高结晶度和定... 详细信息

随着合成纤维用途的扩大,高强度高韧性高模量越来越被视为重要的物性。韧性是强度与伸长度的综合反映(通常以强度(克/旦)×伸长度(%)表示)。伸长度受模量制约。通常开发高强度高韧性高模量、即三高纤维时,往往着重于通过提高结晶度和定向度来提高强度和模量。纤维的伸长度和韧性不象强度和模量那样受结晶分子链的影响,而受非结晶分子链的影响。

关键词：高分子链高模量纤维模量高弹模纤维理论强度纤维化大分子化合物聚合物高韧性高强度

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东华大学研制出高强度高模量纤维

工程塑料应用 2007年第7期35卷 20-20页

一根看似普通的纤维绳，能够承受的最大重量将是同样粗细钢丝绳的8倍。记者日前从东华大学获悉，经过20多年的攻关，该校化纤所与中纺投资公司合作，批量纺出了世界上强度最高的高强高模聚乙烯纤维，打破了美国和荷兰长期对这一技术领... 详细信息

一根看似普通的纤维绳，能够承受的最大重量将是同样粗细钢丝绳的8倍。记者日前从东华大学获悉，经过20多年的攻关，该校化纤所与中纺投资公司合作，批量纺出了世界上强度最高的高强高模聚乙烯纤维，打破了美国和荷兰长期对这一技术领域的垄断。

关键词：高模量纤维东华大学高强度聚乙烯纤维高强高模钢丝绳化纤

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高强度高模量纤维复合材料电机护环研究

机械工程材料 1993年第4期 58-58页

本项目旨在研制轻质、高强度、高模量、无磁、减震和长期使用的新型碳纤、玻纤混杂复合材料,作为受强力构件,瞄准的目标是大型火电机组护环。研究中采用三节点单元ALGOL程序,有关参数输入计算机,将材料的结构模型分割成72单元、52个节点... 详细信息

本项目旨在研制轻质、高强度、高模量、无磁、减震和长期使用的新型碳纤、玻纤混杂复合材料,作为受强力构件,瞄准的目标是大型火电机组护环。研究中采用三节点单元ALGOL程序,有关参数输入计算机,将材料的结构模型分割成72单元、52个节点,计算出最大受力点应力,然后进行材料的强度计算。研制成功1:6.75的护环缩比件。

关键词：复合材料护环套箍紧固件高模量纤维高弹模纤维电机高强度

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高强力、高模量纤维信息

纺织器材 2008年第4期35卷 68-68页

超高分子聚乙烯纤维、碳纤维和芳纶纤维并称当代三大高性能纤维,具有高强力、高模量、耐磨、耐切割等特性,是国家重要的战略性储备物资,目前除中国外,只有荷兰和美国能生产这种纤维。北京同益中特种纤维技术开发有限公司成功开发了超高... 详细信息

超高分子聚乙烯纤维、碳纤维和芳纶纤维并称当代三大高性能纤维,具有高强力、高模量、耐磨、耐切割等特性,是国家重要的战略性储备物资,目前除中国外,只有荷兰和美国能生产这种纤维。北京同益中特种纤维技术开发有限公司成功开发了超高分子量聚乙烯纤维,其自主设计的生产设备和工艺流程处于国内领先水平,公司拥有国内单线产能最大的生产线。芳纶是军、警用防弹衣首选材料,也是通信光缆的加强材料,还是航空航天工业中急需的复合材料。对位芳纶是芳纶的一种,东华大学和上海艾麦达化纤科技有限公司共同承担着其开发任务,继2007年成功完成了芳纶原料的制造和年产100 t对位芳纶聚合体及溶剂中试任务之后,又继续开展年产100 t规模纺丝中试研究。他们利用双螺杆挤出机、自主设计的脱泡装置和纺丝装置实现了连续、多丝位、高速纺制对位芳纶纤维,使其纤维强力超过18 cN/dt-ex,接近美国杜邦Kevlar29纤维水平;并且利用自主设计的热处理装置,制得了拉伸模量超过700cN/dtex的对位芳纶纤维,接近Kevlar49水平,将部分满足我国军工、航空、航天工业的需求。高强力、高模量纤维信息$全国纺织器材科技信息中心

关键词：高模量纤维高强力信息聚乙烯纤维高性能纤维超高分子芳纶纤维碳纤维

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由得自二氨基二苯砜的纤维和高模量纤维的共混物制成的阻燃短纺纱和由其制得的织物和衣服以及它们的制备方法

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高科技纤维与应用 2011年第5期36卷 61-61页

本发明涉及阻燃短纤纱和包含这些纱线的织物和衣服、以及它们的制备方法。

关键词：制备方法高模量纤维二氨基二苯砜衣服织物阻燃共混物纺纱