針織結構對復合材料滲透率的影響研究.pdf

1、真空輔助成型工藝(VARTM-Vacuum Assisted Resin Transfer Molding)是一種新型的低成本的復合材料大型制件的成型技術，在軍民兩方面應用均比較多。
　　 在VARTM生產(chǎn)大型制件工藝中，一般采用導流網(wǎng)和脫模布來提高樹脂的流動速度，用以提高效率。但是這會帶來兩方面的問題，其一是導流網(wǎng)和脫模布不能重復使用，這樣會造成浪費和成本提高。其二是導流網(wǎng)和脫模布上面也會粘連大量的樹脂，這樣不僅造成浪費，還會

2、造成環(huán)境污染。
　　 本課題研究了用玻纖編織的針織結構代替導流網(wǎng)的可行性，主要分三個部分：第一部分是針織結構的編織，第二部分是滲透率的測試，第三部分是力學性能分析。
　　 第一部分為玻纖紗可編織性研究以及其在電腦橫機上的編織工藝。玻纖因其模量較大，斷裂伸長率較低，所以編織較困難。本部分首先討論了玻纖紗的編織工藝難點、影響因素以及改進玻璃纖維可編織性的方法。針織結構在電腦橫機上的編織工藝是本課題的一個難點，通過改變彎紗深度

3、、牽拉力、紗線張力、機速等工藝參數(shù)得出了玻纖紗在電腦橫機上的最佳編織工藝，并成功織出了五種結構的針織物（平針、間隔、羅紋、雙羅紋、空氣層），所織的織物都有很好的外觀。
　　 第二部分為滲透率的測試。為了比較針織結構和導流網(wǎng)的滲透性能，采用單向法以糖漿和乙烯基樹脂為流體測試了雙軸向布以及雙軸向布中分別加入針織結構和導流網(wǎng)的滲透率。
　　 以糖漿為流體測試了單層、4層、16層雙軸向布以及單層針織結構和4層、16層雙軸向布中加

4、入針織結構或導流網(wǎng)后的滲透率。加入針織結構或導流網(wǎng)后，雙軸向布的滲透率均有了大幅度的提高，隨著層數(shù)增多，滲透率的增長速率下降。
　　 實際應用中都是以樹脂為復合材料的基體，所以本課題也以樹脂為流體測試了4層雙軸向布以及其加入針織結構和導流網(wǎng)后的滲透率。結果表明不同流體測得的滲透率有一定的差距，但總體趨勢是一致的，加入針織結構后滲透率有了明顯的提升，但是與導流網(wǎng)相比還有一定的差距。
　　 第三部分為力學性能測試。針織結構的

5、力學性能與雙軸向布相比有一定的差距，所以測試加入針織結構后的力學性能差異顯得尤為重要。本課題測試了復合材料的拉伸、彎曲、沖擊性能。
　　 雙軸向布因其橫向的面密度大于縱向的面密度，所以橫向的拉伸、彎曲、沖擊等力學性能均優(yōu)于縱向。由于針織線圈的方向性，使得針織結構縱向的力學性能優(yōu)于橫向，當雙軸向布和針織結構經(jīng)鋪層復合做成復合材料后，使得縱橫向的力學性能差異變小。
　　 加入針織結構后，復合材料的拉伸和彎曲性能均有了一定程度