热塑性纬编针织物复合材料的制备和拉伸变形性能的研究

摘要

本课题以玻璃纤维无捻纱与丙纶无捻纱混并后的混并纱作为针织原料。通过对玻纤/丙纶并纤纱纬编针织物可编性能的实验研究和理论分析，探索了玻纤/丙纶并纤纱的平针和满针罗纹织物在横机上的编织工艺。考察了给纱张力、牵拉力、弯纱张力对编织过程和织物质量的影响，如何根据纱线的拉伸断裂强度和在织针上的圈状拉伸强度，选择合适机号的横机进行编织，找出了优化的编织工艺参数。 在编织了两个不同组织的纬编针织物预浸料后，采用热压成型的方法制备热塑性纬编针织物复合材料。通过实验确定了合适的温度、压强、保持时间和降温方式等热压工艺参数，并探讨了各个参数对成品质量的影响。对复合材料试样在材料试验机上进行了横向、纵向和斜向的拉伸实验，对所得的数据用origin7．0处理得到的应力-应变曲线，并根据应力一应变曲线算出拉伸性能的参数，从曲线和拉伸性能参数上进行复合材料试样的拉伸变形性能比较分析。为了便于观察，把拉伸速度设置成很小，并在拉伸过程中每隔一段时间对实验对象进行拍照，记录下试样的瞬间形态，根据照片探讨试样细观形态变化过程，为了更好地了解试样的变形性能和断裂机理，又着重分析了下纵向拉伸的过程，指出了变形过程中的几个关键点和裂口的特征。同时还比较了不同的复合材料的拉伸变形性能，探讨了各种不同的影响因素。

目录

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第一章绪论

第一节热塑性纬编针织物复合材料

1.1热塑性复合材料的简介

1.2热塑性复合材料的发展

1.3热塑性复合材料制备工艺

1.4热塑性针织物复合材料

1.5热塑性复合材料的用途

第二节本课题研究的意义、内容和方法

2.1本课题的研究意义

2.2本课题的研究内容和方法

第二章纱线性能及纬编针织物编织工艺

第一节玻璃纤维及纱线的性质

1.1增强纤维的选取及性能

1.2玻璃纤维无捻纱的性能

1.3丙纶无捻纱线的性能

1.4玻纤/丙纶并纤纱的性能

1.5采用并纤纱制备热塑性复合材料存在的问题

第二节织物组织结构的设计与性能分析

2.1纬平针组织

2.2满针罗纹组织

第三节织物的编织工艺和参数的测定

3.1针织机的选择

3.2编织工艺

3.3织物参数测定

3.4编织过程的困难与解决办法

本章小结

第三章纬编针织物复合材料的热压成型

第一节热压成型的试样准备

1.1仪器介绍

1.2试样的制备

第二节复合材料的热压成型及工艺参数

2.1复合材料的热压成型

2.2复合材料热压成型参数

本章小节

第四章纬编针织物复合材料拉伸变形性能的研究

第一节测试方法和试样的制备

1.1试样的制备

1.2测试的方法

第二节织物和复合材料的拉伸理论分析

第三节应力—应变曲线分析

3.1单向复合材料的应力—应变曲线

3.2纬编针织物复合材料的应力—应变曲线

3.3复合材料试样应力—应变曲线分析

第四节受试复合材料的细观形态变化

4.1试样的变形过程

4.2纵向拉伸变形

第五节各试样变形性能的比较和分析

5.1织物结构参数对变形性能的影响

5.2织物结构对变形性的影响

5.3玻璃纤维体积含量对变形性能的影响

本章小节

第五章结束语

参考文献

附录一：针织织物的结构参数

附录二：玻纤/丙纶并纤纱复合材料的热压参数

附录三：玻纤/丙纶并纤纱复合材料的拉伸性能数据

攻读硕士学位期间发表论文情况：

致谢