纤维针刺毡论文_张希,刘栋,王冬梅,刘凤东,白锡庆

导读:本文包含了纤维针刺毡论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译,主要关键词:针刺毡,碳纤维,复合材料,纤维,表征,针刺,玻璃纤维。

纤维针刺毡论文文献综述

张希,刘栋,王冬梅,刘凤东,白锡庆[1](2019)在《二氧化硅气凝胶-玻璃纤维针刺毡复合材料制备研究》一文中研究指出文章采用溶胶浸渍结合常压干燥手段,利用二氧化硅气凝胶导热系数较低、保温隔热性能好的特性,将其与玻璃纤维针刺毡融合,制备出具有良好疏水性的硅气凝胶-玻璃纤维针刺毡复合材料,推荐在民用及工业建筑保温领域应用。(本文来源于《天津建设科技》期刊2019年04期)

赵文砚[2](2019)在《聚醚醚酮纤维/碳纤维针刺毡及复合材料的制备与性能研究》一文中研究指出由于传统的短纤维增强形式对纤维长度和纤维含量的限制性,连续纤维相对较高的制造成本与较低的处理效率,长纤维增强热塑性树脂基复合材料因其较高的力学性能和工业自动化的生产过程而越来越受到航空汽车等工业领域的关注。聚醚醚酮作为一种综合性能优异的高性能工程塑料,以其为基体的长纤维增强复合材料更是前景可观。然而由于聚醚醚酮本身良好的耐溶剂性和较高的熔体粘度,其制备过程中面临着熔融浸渍和纤维分散的核心技术问题,因此针对聚醚醚酮的长纤维复合材料的制备方法具有重要的研究意义。本文通过将聚醚醚酮纤维和碳纤维进行短切,进而制备成叁维针刺CF/PEEK预制体,通过模压成型获得了长碳纤维增强聚醚醚酮复合材料。整个制备成型过程相对于以往方式更简单,纤维含量能够实现精确控制,成本更低,易于形成规模化生产,整个过程都没有溶剂的参与,对环境无污染。长纤维提升了复合材料的力学性能和连续性,两种纤维的在混合梳理过程也提高了纤维分散性,为后段工序提供便利。纤维混杂方式采用叁维针刺毡立体结构,使得熔融树脂能流通到碳纤维搭建骨架的各个位置,对复合材料浸渍效果有益,力学性能得到改善,纵横方向的强度差异减小。本文主要针对复合材料叁维针刺的结构,研究了模压成型工艺对复合材料力学性能的影响,通过一个L16(4~5)的正交试验的分析结果可知,在研究范围内,模压温度和模压时间对CF/PEEK复合材料的影响最为明显,模压压力影响相对较小,冷却速率影响可忽略不计。对工艺参数进行优化得出最优水平为415℃、30 min、4 MPa、20℃/min。之后进一步研究了在30-60 wt%范围内增强纤维含量对复合材料力学性能、热性能、基体结晶性能的影响。在所研究范围内,在当增强纤维含量从40 wt%提高到50 wt%时,复合材料的力学性能提高幅度较小,材料纵横强力比值差接近1:1,在当增强纤维含量从50 wt%提高到60 wt%时,力学性能提升幅度最大,但是复合材料的纵横强力比值差变大,各向同性减弱。纤维含量的增加对基体树脂的结晶能力没明显的影响,复合材料熔点轻微地升高。5%的热失重温度升高,热变形温度也升高,且增长幅度和力学性能一个趋势,说明材料热性能变好。微观形貌的观察结果表明,30-50 wt%纤维含量的复合材料纤维分散和浸润效果较好,而60 wt%纤维含量的复合材料尽管纤维增强占主导的力学性能优势,但是出现较为明显的干纤维区和富脂区。总而言之,叁维针刺CF/PEEK复合材料在可加工性和更高性能方面具有综合优势。(本文来源于《吉林大学》期刊2019-06-01)

易章元,鹿超,邢彦蓉,严桂香,柳正宾[3](2019)在《麻/聚酯纤维混合针刺毡的制备与性能研究》一文中研究指出采用苎麻落麻、黄麻、聚酯纤维按照不同混合比例制备针刺毡,研究其透气性能、力学性能和热学性能。研究结果表明:黄麻/苎麻针刺毡均具有较好的透气性能,苎麻纤维的加人使得针刺毡的透气率大大下降,而黄麻纤维的加入能够提高苎麻和聚酯纤维针刺毡的透气率;麻纤维与聚酯纤维混合针刺毡的力学性能远远高于纯麻纤维针刺毡;不同比例针刺毡的热导率均较低,具有良好的保温性能;麻纤维的导热性能要优于聚酯纤维,纯苎麻针刺毡的热导率最高。(本文来源于《上海纺织科技》期刊2019年01期)

郭颖赫,赫伟东,柳静献[4](2019)在《聚对苯二甲酸乙二醇酯纳米纤维膜/涤纶针刺毡过滤复合材料的制备及性能》一文中研究指出利用静电纺丝技术制备了不同纺丝时间的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)纳米纤维膜,将PET纳米纤维膜、热熔型胶膜及涤纶针刺毡通过热处理复合,制备了叁明治结构的PET纳米纤维膜/涤纶针刺毡过滤复合材料,利用SEM分析了PET纳米纤维膜形貌,通过TGA确定了PET纳米纤维膜的热处理条件,对不同纺丝时间的PET纳米纤维膜/涤纶针刺毡过滤复合材料透气性能、过滤性能进行了研究。结果表明:纺丝液浓度为18%,纺丝电压为15kV,接收距离为21cm,环境温度为13℃,环境湿度为20%条件下得到的PET纳米纤维膜纤维平均直径为514.95nm;PET纳米纤维膜与涤纶针刺毡的复合温度为115℃;随纺丝时间的增加,PET纳米纤维膜的密度增加,PET纳米纤维膜/涤纶针刺毡过滤复合材料对颗粒物的过滤效率增大,透气性下降,当密度为3.86g/m2时,PET纳米纤维膜/涤纶针刺毡过滤复合材料的过滤性能最优,其品质因子QF明显优于常规涤纶针刺毡,对1μm以下颗粒物的过滤效率均高于93%,效率提高了58%以上,表现出优异的过滤性能。(本文来源于《复合材料学报》期刊2019年03期)

宋磊磊,赵玉芬,李嘉禄,陈利,耿伟[5](2017)在《基于混合韦伯分布的碳纤维针刺毡结构表征》一文中研究指出为研究碳纤维针刺毡的结构并对其参数化表征,基于混合韦伯(Weibull)分布分析了3种碳纤维针刺毡的结构参数。对碳纤维针刺毡的纤维长度分布进行了拟合,并分析了造成纤维长度分布规律不同的原因。采用纯弯梁模型模拟碳纤维在针刺毡中的弯曲状态,并对弯曲参数进行了统计分析。结果表明,采用混合Weibull分布模型分析碳纤维针刺毡的内部结构,可真实反映参数指标的分布规律。无论是纤维长度还是纤维的弯曲参数,拟合曲线都有较高的拟合度。此外,采用纯弯梁模型模拟弯曲的碳纤维,不仅可模拟纤维在针刺毡中的弯曲形貌,还可将测量结果用于碳纤维针刺毡的参数化建模。(本文来源于《纺织学报》期刊2017年06期)

宋磊磊[6](2016)在《高性能纤维针刺毡叁维重构及其复合材料性能表征》一文中研究指出采用碳纤维或石英纤维等其他高性能纤维制作而成的针刺毡,是叁维针刺复合材料的主要原材料。针刺毡的加工流程简单、自动化程度高,不仅可以显着提高叁维针刺复合材料的层间性能,还可以使其降低生产成本、缩短加工周期。随着此类针刺毡的应用越来越广泛,深入研究它们的结构、性能变得越来越重要。本文通过对碳纤维针刺毡的结构分析建立了其叁维模型,并进一步研究了碳纤维针刺毡增强复合材料的弹性性能、层间剪切强度及导热性能,主要内容包括:(1)采用随机取样法对叁种碳纤维针刺毡中的纤维长度做了统计分析,提出纯弯梁模型来模拟碳纤维在针刺毡中的非伸直状态。基于两组分二参数混合Weibull分布对纤维长度和弯曲半径的测量数据进行了拟合,验证结果表明曲线具有较高的拟合度。纤维取向的测量结果表明,碳纤维在针刺毡平面内基本是均匀分布的。通过以上工作实现了对碳纤维针刺毡内部结构的参数化表征。(2)针对伸直纤维和弯曲纤维分别建立了碳纤维模型,并在此基础上建立了纤维生长模型。提出了纤维移动法,它通过纤维的不断移动来寻找模型中的合适位置,避免与模型中已有纤维相交。利用Python语言编写建模脚本文件,然后在商业有限元软件ABAQUS中执行,最后基于统计数据建立了碳纤维针刺毡的叁维模型。(3)建立了叁种碳纤维针刺毡的叁维模型,分别是封闭模型、开放模型和裁剪模型。提出了多种方法对不同尺寸裁剪模型的结构参数做了全面的统计和分析,结果表明,随裁剪模型尺寸增加,纤维的平均长度也不断增加。分析结果和裁剪模型可以用来预测碳纤维针刺毡增强复合材料的弹性性能。模拟了包括压缩过程和针刺过程的预针刺工艺,研究了针刺作用下纤维的移动路径、纤维形貌以及纤维之间的相互作用。(4)对碳纤维针刺毡增强复合材料的弹性性能进行了实验分析和理论预测,探讨了裁剪尺寸对复合材料纵向拉伸性能的影响。结果表明,在一定范围内,碳纤维针刺毡增强复合材料的弹性性能随样品尺寸的增加而减小。在建立复合材料的叁维有限元模型时,采用了嵌入单元技术,并提出了等效浸胶纤维束的概念。与混合律和夹杂理论比,采用有限元方法的预测结果更接近实验值。预测结果从侧面验证了碳纤维针刺毡叁维模型的有效性。(5)对叁种2.5D机织物层合复合材料力学性能的分析结果表明,加入碳纤维针刺毡会显着提高复合材料的层间剪切强度,针刺作用则会使层间剪切强度进一步提高。叁种复合材料的层间失效机理各不相同。碳纤维针刺毡的加入使2.5D机织物层合复合材料的平面内力学性能得到了小幅提升,但是针刺作用会使平面内力学性能大幅下降。(6)基于瞬态热线法对复合材料的导热系数进行了测量,研究了针刺毡对复合材料导热性能的影响。叁维针刺石英纤维增强复合材料导热系数的测量结果表明,复合材料的导热系数随着石英纤维体积含量的提高而提高,无纬布纤维的含量和取向也会影响叁维针刺石英纤维增强复合材料的导热性能。此外,研究了碳纤维针刺毡对2.5D机织物层合复合材料导热性能的影响,结果表明,碳纤维针刺毡的加入会提高复合材料的导热系数,但针刺作用导致了导热系数的小幅下降。(本文来源于《天津工业大学》期刊2016-11-09)

范朝阳,马青松,曾宽宏[7](2016)在《碳纤维针刺毡增强Al_2O_3陶瓷基复合材料的制备与性能》一文中研究指出氧化铝(Al_2O_3)陶瓷是一种重要的结构材料,因机械强度高、耐高温、耐腐蚀及耐磨损等优良性能在航天航空、化工、石油及机械等领域应用前景广泛。为改善Al_2O_3陶瓷固有的脆性,通过添加第二相来增强得到广泛研究。碳纤维针刺毡因可设计性强、高性能、低成本、易成型复杂形状等优点而被广泛用作陶瓷材料的增强体。然而,基于其结构特点,传统的粉末冶金方法难以制备C/Al_2O_3复合材料。本文以碳纤维针刺毡为增强体,以高固相含量的铝溶胶为原料,通过溶胶浸渍-干燥-热处理技术路线制备出C/Al_2O_3复合材料,分析了微观结构,表征了力学性能及抗氧化性能。结果表明,所制得的C/Al_2O_3复合材料室温下的叁点弯曲强度为102MPa,断裂韧性为3.6MPa·m~(1/2),发生破坏时的最大位移达到0.6mm,且有明显的纤维拔出现象,表明碳纤维起到了较好的增韧作用。然而,由于存在因浸渍不彻底而留下的孔隙以及因纤维与基体间的热失配而形成的裂纹,碳纤维在高温下易受到氧化,导致复合材料在1400℃、1600℃下静态氧化30min后的强度保留率仅分别为36.2%、27.8%。提高基体致密度以及缓解纤维与基体的热失配是今后努力的方向。(本文来源于《第十九届全国高技术陶瓷学术年会摘要集》期刊2016-10-11)

王静,孙润军[8](2015)在《芳纶1414纤维含量对针刺毡性能的影响》一文中研究指出研究芳纶1414纤维含量对芳纶针刺毡性能的影响,在相同面密度和相同针刺密度的条件下,生产不同质量比的芳纶1313与芳纶1414针刺毡,测试了不同质量比的芳纶针刺毡的力学性能和阻燃性能。结果表明:随着芳纶1414纤维含量的增加,针刺毡试样的断裂强力、撕破强力及顶破强力先减小后增大,断裂伸长呈振荡式变化,且其各项燃烧性能指标逐步提高。(本文来源于《合成纤维》期刊2015年02期)

王玮玲,姚晨阳[9](2013)在《玻璃纤维复合针刺毡的性能研究》一文中研究指出选用四种用不同原材料规格和针刺工艺参数制成的玻璃纤维复合针刺毡,通过相关性能的测试,研究了基布及针刺工艺参数对玻璃纤维复合针刺毡性能的影响。结果表明,合理选择基布和调整针刺工艺参数可以优化复合针刺毡的性能。(本文来源于《产业用纺织品》期刊2013年11期)

曹作暄[10](2012)在《PAN基碳纤维针刺毡制备工艺及性能的研究》一文中研究指出碳纤维及其复合材料以其高比强度、高比模量、低密度、耐腐蚀、耐高温等优异的性能在各个领域得到广泛的应用,而PAN基碳纤维又由于综合性能好、生产工艺简单等优点而占据了碳纤维总产量的90%以上。其中纤维预制体的形式很大程度上决定了复合材料的性质,整体针刺法是使用针刺机对胚体进行针刺形成叁维针刺结构的一种方法,既解决了树脂粘结法层间剪切强度低,整体密度及性能不均匀等缺点,又克服了3D编制结构工艺复杂,周期长等不足,是一种很有发展前景的预制体制备方法。本文使用整体针刺法制备了PAN基预氧丝针刺毡,并研究了通过元素分析、拉伸试验、扫描电镜、FTIR分析、质量密度分析、反应原理分析等方法研究了预氧丝针刺毡在碳化过程中发生的反应、热行为及不同工艺参数对碳纤维针刺毡性能的影响,并做了实验室及工业生产条件下的工艺优化。研究结果表明:低温碳化过程中,预氧化纤维中会残留未环化的线型分子会发生部分二次环化及链间交联反应。高温碳化阶段,梯形结构的聚合物进行交联和芳环化,环化单元形成的平面互相连接进而构成六元环结构的共轭平面层,碳基面随温度的升高持续生长,最终在PAN纤维内部形成了类石墨结构。针刺过程中影响毡体密度的因素有针刺主轴频率与牵引夹辊移动速度,通过调整着这两个参数可以获得不同密度的预氧丝针刺毡。Z向力学性能的提高是在牺牲一部分X-Y向力学性能的前提下实现的。碳化过程中,纤维发生收缩卷曲导致毡体的强度下降,纤维直径的减小也对毡体性能有一定的影响。毡体体积收缩率弱于质量收缩率,而密度的变化与质量的变化较为一致。碳化温度达到1000℃后纤维中C的含量都超过了90%,在成分上是合格的碳纤维,生产过程中碳化温度的选择可以根据实际需求而定,需要权衡元素含量与产率、力学性能之间的利弊。使用较缓慢的升温速率,会使碳化反应进行的更彻底,碳元素含量提高,毡体失重增加,但升温速率对碳化质量得率的影响弱于碳化温度。相比碳化温度,升温速率对碳纤维针刺毡X-Y向的拉伸强度影响很弱,升温速率的选取需要权衡元素含量与产率之间的利弊。在本实验条件下,保温时间不是一个重要的工艺参数。但在实际生产中,需要考虑热透性的问题,主要原则是碳化所得的毡体在成分与结构上均匀。PAN基碳纤维针刺毡表明出具有良好的破坏抗性和假塑性。(本文来源于《大连理工大学》期刊2012-05-01)

纤维针刺毡论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

由于传统的短纤维增强形式对纤维长度和纤维含量的限制性,连续纤维相对较高的制造成本与较低的处理效率,长纤维增强热塑性树脂基复合材料因其较高的力学性能和工业自动化的生产过程而越来越受到航空汽车等工业领域的关注。聚醚醚酮作为一种综合性能优异的高性能工程塑料,以其为基体的长纤维增强复合材料更是前景可观。然而由于聚醚醚酮本身良好的耐溶剂性和较高的熔体粘度,其制备过程中面临着熔融浸渍和纤维分散的核心技术问题,因此针对聚醚醚酮的长纤维复合材料的制备方法具有重要的研究意义。本文通过将聚醚醚酮纤维和碳纤维进行短切,进而制备成叁维针刺CF/PEEK预制体,通过模压成型获得了长碳纤维增强聚醚醚酮复合材料。整个制备成型过程相对于以往方式更简单,纤维含量能够实现精确控制,成本更低,易于形成规模化生产,整个过程都没有溶剂的参与,对环境无污染。长纤维提升了复合材料的力学性能和连续性,两种纤维的在混合梳理过程也提高了纤维分散性,为后段工序提供便利。纤维混杂方式采用叁维针刺毡立体结构,使得熔融树脂能流通到碳纤维搭建骨架的各个位置,对复合材料浸渍效果有益,力学性能得到改善,纵横方向的强度差异减小。本文主要针对复合材料叁维针刺的结构,研究了模压成型工艺对复合材料力学性能的影响,通过一个L16(4~5)的正交试验的分析结果可知,在研究范围内,模压温度和模压时间对CF/PEEK复合材料的影响最为明显,模压压力影响相对较小,冷却速率影响可忽略不计。对工艺参数进行优化得出最优水平为415℃、30 min、4 MPa、20℃/min。之后进一步研究了在30-60 wt%范围内增强纤维含量对复合材料力学性能、热性能、基体结晶性能的影响。在所研究范围内,在当增强纤维含量从40 wt%提高到50 wt%时,复合材料的力学性能提高幅度较小,材料纵横强力比值差接近1:1,在当增强纤维含量从50 wt%提高到60 wt%时,力学性能提升幅度最大,但是复合材料的纵横强力比值差变大,各向同性减弱。纤维含量的增加对基体树脂的结晶能力没明显的影响,复合材料熔点轻微地升高。5%的热失重温度升高,热变形温度也升高,且增长幅度和力学性能一个趋势,说明材料热性能变好。微观形貌的观察结果表明,30-50 wt%纤维含量的复合材料纤维分散和浸润效果较好,而60 wt%纤维含量的复合材料尽管纤维增强占主导的力学性能优势,但是出现较为明显的干纤维区和富脂区。总而言之,叁维针刺CF/PEEK复合材料在可加工性和更高性能方面具有综合优势。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

纤维针刺毡论文参考文献

[1].张希,刘栋,王冬梅,刘凤东,白锡庆.二氧化硅气凝胶-玻璃纤维针刺毡复合材料制备研究[J].天津建设科技.2019

[2].赵文砚.聚醚醚酮纤维/碳纤维针刺毡及复合材料的制备与性能研究[D].吉林大学.2019

[3].易章元,鹿超,邢彦蓉,严桂香,柳正宾.麻/聚酯纤维混合针刺毡的制备与性能研究[J].上海纺织科技.2019

[4].郭颖赫,赫伟东,柳静献.聚对苯二甲酸乙二醇酯纳米纤维膜/涤纶针刺毡过滤复合材料的制备及性能[J].复合材料学报.2019

[5].宋磊磊,赵玉芬,李嘉禄,陈利,耿伟.基于混合韦伯分布的碳纤维针刺毡结构表征[J].纺织学报.2017

[6].宋磊磊.高性能纤维针刺毡叁维重构及其复合材料性能表征[D].天津工业大学.2016

[7].范朝阳,马青松,曾宽宏.碳纤维针刺毡增强Al_2O_3陶瓷基复合材料的制备与性能[C].第十九届全国高技术陶瓷学术年会摘要集.2016

[8].王静,孙润军.芳纶1414纤维含量对针刺毡性能的影响[J].合成纤维.2015

[9].王玮玲,姚晨阳.玻璃纤维复合针刺毡的性能研究[J].产业用纺织品.2013

[10].曹作暄.PAN基碳纤维针刺毡制备工艺及性能的研究[D].大连理工大学.2012

论文知识图

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