[發明專利]凹槽形異形截面增強織物的編織方法及采用的編織陽模

有效

• 申請號: 201110060927.0
• 申請日: 2011-03-15
• 公開（公告）號: CN102140731A
• 公開（公告）日: 2011-08-03
• 發明（設計）人: 張立泉;黃學峰;阮見;朱夢蝶;梁素蘭
• 申請（專利權）人: 中材科技股份有限公司
• 主分類號: D04C1/00
• 分類號: D04C1/00;D04C1/02
• 代理公司: 南京天翼專利代理有限責任公司 32112
• 代理人: 周靜

技術領域

本發明涉及一種凹槽形異形截面復合材料增強織物的編織制造方法及采用的編織陽模。

背景技術

增強織物是高性能復合材料的關鍵組分，在復合材料中起著增加強度、改善性能的作用，在很大程度上決定了復合材料的性能。

當前，型面為標準回轉體(圓柱、圓錐、圓臺等)的復合材料增強織物大多采用整體編織方法制造。采用整體編織法制造的增強織物整體性好，纖維分布均勻，用其制作的復合材料力學性能和電性能優異，在航空航天領域得到廣泛應用。

隨著科技的不斷發展，復合材料的型面越來越復雜，其中，帶有凹槽形截面的復合材料使用得越來越多，這就需要制造出同樣凹槽形截面的增強織物進行復合。

但是由于織物芯模的表面帶有凹槽，在采用整體編織法編織增強織物時，編織紗線在編織過程中受到較大張力控制，織物無法完全貼附于織物芯模凹槽表面，無法實現增強織物的凹槽形復雜型面的成型。

發明內容

本發明提供一種凹槽形異形截面增強織物的編織方法，可以采用整體編織法編織成型。

本發明還提供上述編制方法采用的編織陽模。

所述凹槽形異形截面增強織物的編織方法，包括以下步驟：

(a)將織物芯模與補償模具組合成編織陽模，在編織陽模的外部編織增強織物，所述織物芯模具有凹槽形異形截面，所編織的增強織物在任一橫截面上的內型面周長等于該橫截面上織物芯模在該橫截面上的外型面周長；

(b)當增強織物編織完成后，將補償模具撤出編織陽模，對增強織物施加指向織物芯模內部的外力，使增強織物完全貼附于織物芯模的外表面，完成凹槽形異形截面復合材料增強織物的成型。

補償模具可以采用各種形式，只要所編織的增強織物在任一橫截面上的內型面周長等于該橫截面上織物芯模在該橫截面上的外型面周長即可。

作為優選方案，補償模具與織物芯模相接觸的外型面形狀相配，使補償模具和織物芯模貼合在一起，組合成外型面為平面和/或凸面的編織陽模；且當補償模具與織物芯模組合后，在任一橫截面上編織陽模外型面的周長等于織物芯模的外型面周長。

增強織物異形截面的凹槽形狀可以為形、形、形或由其變化而成的凹槽形的一種或幾種。

增強織物所使用的原材料為現有技術，如石英纖維、碳纖維、碳化硅纖維、氮化硼纖維、無堿玻璃纖維、高強玻璃纖維、低介電玻璃纖維、高模量玻璃纖維、玄武巖纖維、高密度聚乙烯纖維、芳綸纖維的一種或幾種。

增強織物的編織結構采用現有技術，如二維經編、二維緯編、淺交直聯、淺交彎聯、三維四向、三維五向、三維多向、正交三向的一種或幾種。

增強織物的厚度為現有技術，一般為0.5mm～40mm，增強織物在復合材料中的纖維體積含量一般為30％～55％。

所述編織方法采用的編織陽模。

本發明的優點是使用補償模具，彌補織物芯模的凹槽對成型工藝帶來的不利之處，簡化了成型制造工藝，使增強織物的內部纖維分布均勻，增強織物的成型效果良好，提高了復合材料的力學性能和電性能。

附圖說明

圖1為本發明編織過程示意圖；

圖2為本發明模具組合示意圖；

圖3為本發明補償模具截面示意圖；

圖4為本發明凹槽形異形截面增強織物示意圖；

圖中，1-編織過程中增強織物，2-織物芯模，3-補償模具，4-凹槽。

具體實施方式

下面結合具體實施例對本發明作進一步詳細闡述。

研制如圖4所示凹槽形異形截面石英纖維增強織物，織物厚度為20mm，具體步驟如下：

(1)參照圖1、2、3，制作木質補償模具3，補償模具3要與織物芯模2的相接觸外型面相配，且補償模具3在任一橫截面上的弧長c等于兩條線段a與弧長b之和；

(2)參照圖1、2，將織物芯模2與補償模具3組合成編織陽模，在編織陽模的外型面排布石英纖維，采用整體編織法編織石英纖維增強織物1；

(3)參照圖4，當增強織物1編織完成后，將補償模具3撤出編織陽模，在增強織物1的凹槽4處施加指向織物芯模內部的外力，使增強織物1完全貼附于織物芯模2的外表面，完成凹槽形異形截面增強織物的成型。

檢測成型后的石英纖維增強織物：凹槽處織物厚度為19mm，其他部位為20mm，差異小于1mm；凹槽處纖維體積含量為45％，其他部位為43％，差異不大于2％；凹槽處織物與織物芯模表面的縫隙厚度為2mm，小于3mm；表明采用本方法研制的石英纖維增強織物纖維分布均勻，成型效果良好。