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复合材料中内用纤维结构取向分布

来源:未知2022-06-13
       在上几期的文章中,我们了解了复合材料的方向性,那今天我们以碳纤维为例再来详细的介绍一下造成复合材料方向性的具体因素。

       碳纤维应用广泛,在复合材料中占有不可或缺的地位,其强度和刚度等都具有优越的性能,而碳纤维中的内增强纤维的重要程度就不言而喻了。本文会通过向大家介绍常用复合材料内用纤维类型来进一步了解复合材料。

1、 单向分布
       单向材料的所有纤维都在同一个方向,这些材料通常称为“单向分布材料”,其形式多样,包括缝合的丝束或股线和展开的丝带。单向分布的碳纤维是手糊成型或机械成型的理想基材。因为单向分布材料在纤维分布的方向上,纤维的强度和刚度得到充分的发挥,所以在结构设计时可以适当的选用单向布材料,会大大的减少材料的消耗。同时,因为单向分布材料可以精确地放置正确的重量、宽度和长度的纤维,所以在优化层压板时,单向最为关键的。


2、 编织布
       编织增强材料通常通过将纤维丝束或纱线编织成织物形态。可根据不同材料的需求,调整编织排列的方式,但是每种排列的方式都是为了某种特定的特性而设计的。
一般情况下,采用得比较多的编织布是紧密组织的编织布,因为其可以提供更高的韧性,但是缺点是可成型性较差。相对斜纹布(斜纹织物),此类的松散的织物成型的更贴合。
另外,编织布也有很多的材料选择,根据使用的要求,也可以将两种不同类型的材料混合,比如,在船艇制造中就常用高比强度、高比刚度的碳纤维和高韧性、耐磨性好的凯夫拉(芳纶纤维)混合。

 
       常用的增强纤维的结构取向分布和增强纤维塑料的方向性有着密切的关联,增强纤维塑料的方向性其实是内用纤维的结构取向的表现形式。当然,内用增强纤维除了这两种分布外,还有其他的分布类型,在后期的文章中我们还会慢慢向大家介绍。