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三维编织技术在航天领域的应用
 点击数:645次 添加时间:2019/4/28 [打印] [返回] [收藏]

    在航空航天领域对高性能复合材料新需求的推动下,从20世纪80年代起,三维编织技术得到了迅速发展。采用三维编织预成型体增强的复合材料,具有优异的综合力学性能、更高的损伤容限以及卓越的抗烧蚀性能,为复合材料应用于主承力结构件和多功能结构件提供了广阔的前景。

    我们是研究碳纤维三维编织技术的公司,拥有技术装备和核心技术,是具备材料设计、纺织预成型、树脂基复合成型等全过程技术的先进纺织复合材料科研和生产单位,产品应用于航空航天领域。
  高性能复合材料轻质、高强的特点可以有效减轻飞行器自身重量,使飞行器飞得更快、更远,并提高飞行器防热、透波、隐身等功能,对推进飞行器现代化起着十分关键的支撑作用。
    复合材料的用量已成为衡量各国飞行器先进水平的标志:空客A380采用了25%的复合材料,而波音B787飞机的复合材料用量已达到50%。
    高性能复合材料已作为新一代飞行器轻质化、高性能化的关键技术, 三维编织复合材料技术作为一种新型高性能复合材料结构部件的制备技术,是将增强纤维编织成复合材料结构件的近净形三维整体织物(纺织预成型体),再采用树脂传递模塑工艺(RTM)注入树脂后复合固化形成高性能复合材料结构件。由于采用了三维整体织物作为增强体,复合材料在厚度方向上获得了增强,从而克服了传统层合复合材料容易分层破坏的缺点,具有优异的力学性能。随着三维编织技术的发展,不仅可以净体制备形状复杂、不同尺寸的异型构件,实现结构的一体化设计,减少零配件数量,保证结构的整体性,而且增强纤维在复合材料中呈空间多向分布,使复合材料的性能设计更具灵活性,实现了材料的“特定设计”。  三维编织技术编织预成型体是复合材料的结构增强骨架,它的作用类似于建筑物中的钢结构框架。在复合材料结构成型之前,利用纺织技术将增强纤维定位分布,形成二维(2D)或三维(3D)的织物与结构。与二维纺织预成型体相比,三维编织预成型体内纤维在三维方向上相互交织,形成一个整体的空间网状结构,因而从结构上强化了复合材料,并显著提高了复合材料的性能。采用三 维织物增强的树脂基复合  材料的冲击损伤面积是二维织物层合复合材料的1/10;三维织物增强的碳基复合材料的拉伸强度是纯石墨材料的5~8倍;三维织物增强的陶瓷基复合材料的弯曲强度是二维织物层合复合材料的1.5倍。由于三维编织预成型体在复合材料制造中的重要性。

    三维机织技术利用多层经纱织造方法,将若干经纱和纬纱层相互接结而形成具有一定厚度的三维整体预成型体。其中,采用分层接结的方法,将各相邻纱线层进行接结,称为层层角联锁结构,也称2.5D机织结构;采用接结纱倾斜贯穿整个厚度的方法,将全部纱线层进行接 结,称为贯穿角联锁结构;采用一组纱线垂直贯穿整个厚度的方法,将全部纱线层进行接结,称为正交接结结构。三维机织预成型体中仅含有经向和纬向纱线,适合织造具有一定厚度的宽幅织物。

      以上三维编织技术在航天领域的应用信息资料来自于互联网收集整理,仅供学习参考。本文不承担以上信息的真实准切性。