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圆-方异形截面复合材料管件物能量吸收机制

复合材料学报 2015年第1期32卷 243-249页

作者：马岩阳玉球东华大学纺织学院上海201620 东华大学产业用纺织品教育部工程研究中心上海201620

圆形截面复合材料管件物的能量吸收性能比方形截面管件物更加优越,但具有平整表面的方形管件物更容易与其他部件相装配,即方管在实际运用中更具优势。结合圆形与方形管件物的各自优势,以碳纤维为增强体,环氧树脂为基体,利用编织成型方... 详细信息

圆形截面复合材料管件物的能量吸收性能比方形截面管件物更加优越,但具有平整表面的方形管件物更容易与其他部件相装配,即方管在实际运用中更具优势。结合圆形与方形管件物的各自优势,以碳纤维为增强体,环氧树脂为基体,利用编织成型方法以及真空辅助树脂传递成型技术制备出编织角度为15°和60°的3类复合材料圆-方形管件物,编号为T15-15、T15-60及T60-60。通过准静态压缩实验研究了3类管件物的能量吸收性能,发现通过合理的编织角设计,可以利用周向纤维限制轴向中央裂纹的扩展,使复合材料内部更多的纤维发生断裂,从而提高纤维增强复合材料管件物的能量吸收性能。最终制备了集高能量吸收性能与易装配性于一身的圆-方异形截面复合材料管件物。

关键词：能量吸收复合材料异形管编织压缩

湿法水刺可分散材料的结构与性能及其发展趋势

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纺织学报 2018年第6期39卷 167-174页

作者：张寅江王荣武靳向煜东华大学产业用纺织品教育部工程研究中心上海201620

针对现有一次性湿纸巾使用后不可降解,且丢入抽水马桶易堵塞城市管道等难题,从制备工艺、纤维构成、材料属性与用途等角度阐述新型可分散可降解湿法成网水力缠结湿纸巾基材,同时比较分析该材料结构特征及其使用性能(湿强,分散和手感)。... 详细信息

针对现有一次性湿纸巾使用后不可降解,且丢入抽水马桶易堵塞城市管道等难题,从制备工艺、纤维构成、材料属性与用途等角度阐述新型可分散可降解湿法成网水力缠结湿纸巾基材,同时比较分析该材料结构特征及其使用性能(湿强,分散和手感)。结果表明:材料由长短纤维缠绕抱合构成,具有非织造材料与纸二者属性,长纤维(短切再生纤维素纤维)缠绕抱合作为纤维增强影响着材料的湿强和分散性,材料手感与梳理水刺材料接近。最后对该材料发展趋势,从短切纤维优化、辅助增强体应用与设备工艺改进等角度进行系统阐述。

关键词：湿法水刺可分散材料结构与性能非织造湿纸巾

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玻璃纤维织物在剪切变形作用下的渗透率

纺织学报 2018年第8期39卷 58-62,70页

作者：杨文权蒋金华陈南梁东华大学产业用纺织品教育部工程研究中心上海201620 东华大学纺织学院上海201620

为研究织物剪切变形对纤维增强材料渗透行为的影响,采用真空导入模塑工艺测试玻璃纤维织物预成型体的表观渗透率。结果表明:剪切变形降低了预成型体的渗透率;对于斜纹织物,不同的剪切方向使纤维增强材料的渗透率呈现一定的差异,在剪切角... 详细信息

为研究织物剪切变形对纤维增强材料渗透行为的影响,采用真空导入模塑工艺测试玻璃纤维织物预成型体的表观渗透率。结果表明:剪切变形降低了预成型体的渗透率;对于斜纹织物,不同的剪切方向使纤维增强材料的渗透率呈现一定的差异,在剪切角为10°时,异向剪切的渗透率较同向剪切高出约26%;对于不同织物组织,剪切变形下的渗透率差异显著;一般情况下,随着剪切角的增大纤维增强材料的渗透率逐渐下降,当织物剪切30°后,其渗透率平均下降约50%,但平纹织物在剪切角为10°时,渗透率却略有上升;剪切变形引起了织物整体渗透行为的改变,流动前峰的形状由一条平行于纬纱的直线逐渐变化成倾斜的直线。

关键词：玻璃纤维织物真空导入模塑工艺渗透率剪切变形织物组织流动前峰

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高性能聚酰亚胺纤维及其可织造性能

纺织学报 2018年第5期39卷 14-19页

作者：林芳兵蒋金华陈南梁杜晓冬苏传丽东华大学产业用纺织品教育部工程研究中心上海201620 东华大学纺织学院上海201620

为推进高性能聚酰亚胺纤维在纺织材料领域的应用发展,分析了5种商业化聚酰亚胺纤维的微观结构和力学性能,并通过全自动剑杆小样织机对其可织造性能进行了研究。借助红外光谱仪、X射线衍射仪、扫描电子显微镜、纤维强伸度仪和纱线抱合力... 详细信息

为推进高性能聚酰亚胺纤维在纺织材料领域的应用发展,分析了5种商业化聚酰亚胺纤维的微观结构和力学性能,并通过全自动剑杆小样织机对其可织造性能进行了研究。借助红外光谱仪、X射线衍射仪、扫描电子显微镜、纤维强伸度仪和纱线抱合力机对纤维的结构和性能进行表征。结果表明:5种聚酰亚胺纤维中强度及模量最高纤维的亚胺化程度为97.26%,结晶度为19.27%,取向度为0.92,以上结构参数赋予其优异的力学性能,其强度和模量分别为2 239.24 MPa和56.62 GPa,但伸长率较小,仅为4.03%;该纤维表面光滑、致密、具有明显的原纤结构,但耐磨性差,对其织造性能和织物表观形貌具有一定影响。

关键词：聚酰亚胺纤维微观结构力学性能织造性能

三氧化钨晶体拓扑结构生长行为及其电致变色性能

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物理学报 2022年第2期71卷 333-341页

作者：邵光伟于瑞傅婷陈南梁刘向阳东华大学纺织学院产业用纺织品教育部工程研究中心上海201620 厦门大学海洋与地球学院厦门361005

本研究利用种子层辅助的水热反应法,在导电玻璃上沉积生长三氧化钨(WO_(3))晶体结构薄膜.通过调控水热反应溶液中盐酸、草酸的浓度以及后处理温度,分别得到花朵状、海胆状和多孔花瓣状的WO_(3)晶体结构薄膜.采用扫描电子显微镜、X射线... 详细信息

本研究利用种子层辅助的水热反应法,在导电玻璃上沉积生长三氧化钨(WO_(3))晶体结构薄膜.通过调控水热反应溶液中盐酸、草酸的浓度以及后处理温度,分别得到花朵状、海胆状和多孔花瓣状的WO_(3)晶体结构薄膜.采用扫描电子显微镜、X射线衍射、透射电子显微镜和电化学表征等手段研究了不同拓扑结构形成的机理及其对WO_(3)电致变色性能的影响.结果表明:盐酸中的Cl^(–)具有促进WO_(3)晶体沿c轴方向生长的作用,而草酸具有促进WO_(3)晶体沿a轴方向生长的作用;微米海胆状WO_(3)的着色效率为42.37 cm^(2)/C,远远大于WO_(3)花朵状(15.21 cm^(2)/C)和花瓣状(12.71 cm^(2)/C)的着色效率;经过淬冷处理的微米花WO_(3)表面呈多孔结构,其着色效率高达56.95 cm^(2)/C,是未淬冷处理、表面光滑微米花WO_(3)着色效率的近4倍,同时也优于微米海胆状WO_(3)的着色效率.

关键词： WO_(3) 水热合成晶体拓扑结构电致变色

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六角形编织物的微观结构模拟

纺织学报 2021年第4期42卷 85-92页

作者：杨鑫邵慧奇蒋金华陈南梁东华大学产业用纺织品教育部工程研究中心上海201620 东华大学纺织学院上海210620 东华大学纺织科创中心上海210620

为研究第2代六角形编织物的复杂结构并预测其性能,利用MatLab软件设计出一套可直接模拟六角形编织物细观结构的算法,得到了可很好地反映编织结构的模型。根据第2代六角形编织角轮和转换装置的运动规律,推演携纱器的运行路径,编写出模拟... 详细信息

为研究第2代六角形编织物的复杂结构并预测其性能,利用MatLab软件设计出一套可直接模拟六角形编织物细观结构的算法,得到了可很好地反映编织结构的模型。根据第2代六角形编织角轮和转换装置的运动规律,推演携纱器的运行路径,编写出模拟携纱器行走路线的代码程序。通过编织轴向的路程计算,获得纱线运动的空间路径,并利用B样条法对空间路径进行优化,最后运用Solidtube函数进行实体化模拟,实现了细观结构的可视化。本文算法基于最基本的角轮与转换装置的关系编写,对于六角形编织物结构模拟具有普适性;同时进行了不同六角形预制件的编织实验发现,实验成品与模拟编织结构吻合度高,验证了算法的准确性。

关键词：六角形编织角轮微观结构模型编织算法复合材料预型件

聚四氟乙烯耐腐蚀过滤材料结构特征及发展趋势

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纺织学报 2017年第8期38卷 161-171页

作者：徐玉康朱尚靳向煜东华大学产业用纺织品教育部工程研究中心上海201620

为考察工业对聚四氟乙烯(PTFE)滤材的需求量,综述了PTFE耐腐蚀滤料在工业烟尘净化领域的应用特性、滤料的结构及组分特征以及其在工业除尘领域的发展趋势,重点分析了"十三五"期间其在垃圾焚烧、煤电、钢铁和水泥行业除尘领域的发展趋势... 详细信息

为考察工业对聚四氟乙烯(PTFE)滤材的需求量,综述了PTFE耐腐蚀滤料在工业烟尘净化领域的应用特性、滤料的结构及组分特征以及其在工业除尘领域的发展趋势,重点分析了"十三五"期间其在垃圾焚烧、煤电、钢铁和水泥行业除尘领域的发展趋势。同时,根据PTFE滤料的组成结构,分析了PTFE膜裂纤维、基布、缝纫线和微孔膜在未来5 a的需求规模。结果表明:至2020年末,垃圾焚烧、煤电、钢铁和水泥行业的烟尘过滤系统对PTFE滤料的累计需求量分别为880、18 855.5、5 660和7 905 t,年复合增长率均超过10%;PTFE滤料在"十三五"期间需求量的分析可为我国工业烟尘净化材料产业的发展提供参考依据。

关键词：聚四氟乙烯耐腐蚀滤料工业烟尘

动态力学载荷对超细镀金钼丝力学与电学性能的影响

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纺织学报 2022年第10期43卷 45-52页

作者：李建娜陈玺邵慧奇邵光伟蒋金华陈南梁东华大学产业用纺织品教育部工程研究中心上海201620 东华大学纺织学院上海201620 东华大学纺织科技创新中心上海201620

为探究超细金属纱线在力学循环加载后的弯曲刚度下降和能量耗散行为,对不同结构镀金钼丝纱线进行了50次循环弯曲和200次往复摩擦实验,并对摩擦前后的表观形态、拉伸性能和电学性能进行了比较。基于镀金钼丝纱线的微观形貌和实验结果,结... 详细信息

为探究超细金属纱线在力学循环加载后的弯曲刚度下降和能量耗散行为,对不同结构镀金钼丝纱线进行了50次循环弯曲和200次往复摩擦实验,并对摩擦前后的表观形态、拉伸性能和电学性能进行了比较。基于镀金钼丝纱线的微观形貌和实验结果,结合能量损耗分析方法,研究其在弯曲循环载荷和摩擦往复载荷下的力学及结构响应,定量分析金属丝的可编织性。结果表明:镀金钼丝在循环弯曲和往复摩擦载荷下,微观和宏观结构受到损伤,力学性能下降,接触电阻略有增大;该条件下,双股镀金钼丝刚度和强度下降程度最大,不适合上机织造,单股和三股镀金钼丝动态力学性能稳定,且在动态载荷作用下能保持良好的电学性能,可用做电磁屏蔽织物等功能性材料编织。

关键词：镀金钼丝循环弯曲往复摩擦可编织性能电学性能金属纱线

聚酰亚胺纤维增强聚二甲基硅氧烷柔性复合膜的热力学性能

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纺织学报 2022年第6期43卷 22-28页

作者：黄耀丽陆诚蒋金华陈南梁邵慧奇东华大学产业用纺织品教育部工程研究中心上海201620 东华大学纺织学院上海201620 东华大学纺织科技创新中心上海201620

针对纤维增强柔性膜在服役过程中的热形变规律和可能出现的热力学问题,以聚酰亚胺(PI)纤维为增强体、聚二甲基硅氧烷(PDMS)为基体通过刮刀涂层的方法制备PI纤维增强PDMS柔性复合膜。利用热重分析仪研究了复合膜的热稳定性能,采用万能材... 详细信息

针对纤维增强柔性膜在服役过程中的热形变规律和可能出现的热力学问题,以聚酰亚胺(PI)纤维为增强体、聚二甲基硅氧烷(PDMS)为基体通过刮刀涂层的方法制备PI纤维增强PDMS柔性复合膜。利用热重分析仪研究了复合膜的热稳定性能,采用万能材料试验仪和热机械分析仪讨论了取向增强纤维线密度和铺层密度对复合膜力学性能和热膨胀系数的影响;采用COMSOL软件模拟分析了纤维取向增强复合膜的热膨胀变形机制。结果表明,复合膜在300℃时质量损失率仅为1.22%,表明其在低于300℃的环境中较稳定;随纤维铺层密度和线密度的增大,断裂强度和弹性模量逐渐增大;热膨胀系数逐渐降低,且均呈现负膨胀特点,这说明聚酰亚胺纤维取向增强可有效调节复合膜的尺寸稳定性。模拟与实验结果具有较好一致性,模型可用于预测优化PI纤维增强复合膜的热膨胀系数。

关键词：聚酰亚胺纤维热稳定性能热膨胀系数力学性能有限元模拟复合材料聚二甲基硅氧烷