改性UHMWPE纖維緯平針織復合材料的力學性能研究.pdf

1、緯編針織結(jié)構(gòu)作為復合材料的增強體結(jié)構(gòu)，能夠賦予復合材料良好的成形性、能量吸收性好等優(yōu)點，已經(jīng)廣泛應用于防護、建筑等領域。UHMWPE纖維作為第三代高性能纖維，是唯一一種能夠浮在水面上的纖維，以模量高、耐氣候性和耐化學腐蝕性的特點，備受人們的青睞。本課題對改性UHMWPE纖維緯平針織復合材料的制備工藝和力學性能進行了研究，并采用ABAQUS軟件對復合材料的沖擊性能進行了模擬研究，希望能夠為緯編針織復合材料的研究提供一定的理論參考。

2、　　為實現(xiàn)UHMWPE紗線在電腦橫機上的順利織造，首先將原料UHMWPE復合長絲進行加捻和防靜電處理，然后在織機上通過反復調(diào)整織造工藝參數(shù)，成功織造出了結(jié)構(gòu)均勻良好的緯平針織物。復合材料的樹脂基體選用GCC-135環(huán)氧樹脂，制備工藝選用能夠?qū)崿F(xiàn)樹脂對纖維良好浸潤的VARTM成型工藝和能夠通過控制復合材料厚度來間接控制復合材料纖維體積含量的模壓成型工藝相結(jié)合的方式，成功制備出8層、12層和16層緯平針織復合材料。
　　對三種不同層數(shù)

3、緯平針織復合材料的力學性能進行測試，通過對強力-位移曲線、應力-應變曲線等分析，得出16層緯平針織復合材料的總體力學性能最好，12層次之，8層最差;但由于復合材料層間破壞的不同時性，試樣的拉伸強度、壓縮強度隨著層數(shù)的增加而減小。當復合材料發(fā)生應變較小時，樹脂基體產(chǎn)生破壞，增強結(jié)構(gòu)只是發(fā)生了變形，未產(chǎn)生破壞。用掃描電鏡對試樣的微觀損傷形貌進行觀察，發(fā)現(xiàn)在裸露和斷口處纖維表面包覆有樹脂，并未出現(xiàn)纖維抽拔。這表明經(jīng)改性處理后，紗線和樹脂間的粘