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摘要:随着化工领域的迅猛发展,化工各行业发展中所需应用的复合材料种类与数量正在不断的增加,这就促使其对复合材料的要求变得越来越高。复合材料一般都是由两种或是大于两种的材料按照一定要求进行组合而成的新材料,这种新材料本身具有的特性会超过单一材料,因而其在化工领域中所能发挥的作用也是巨大的。在科学技术不断进步的时代背景下,纺织结构复合材料的出现为化工领域的可持续发展增添了超多可能性,与普通复合材料相比较而言,纺织复合材料的生成工艺中引入了纺织技术,能够在最大程度上凸显其使用性能与优势。
关键词:纺织复合材料;化工领域;应用
将纺织技术与现代复合材料技术进行有效的结合,就可以生成一种全新的纺织结构复合材料,该材料具有质地轻、强度高、刚性好、耐腐蚀、耐高温、不生锈等等优势,这就促使纺织复合材料在化工领域中的应用范围变得非常广泛,且具有极佳的应用效果。然而,纺织复合材料结构的不断复杂化与精细化,也导致其设计方法与设计标准的制定存在这较高难度与挑战性。为此,相关研究者需要加强对纺织复合材料的全面探究与分析,以便保证该材料在化工领域中应用时可以凸显良好的价值。
1、纺织复合材料的发展与运用进程分析
纺织复合材料,广义上,用短纤维、长丝、纱线或织物作为增强材料的复合材料。狭义上,用各種纤维制成的机织物、针织物、非织造物、二维编织物和三维编织物作为增强材料所制成的复合材料。其特点是采用了纺织预形件技术,即通过纺织加工方法将纤维材料制备成外形与复合材料成品相似、内部纤维取向和排列符合复合材料设计要求的预成形件,然后再将预形件与基体复合制成复合材料制品。它包括以橡胶为基体的柔性纺织复合材料和以“树脂”或“塑料”等为基体的刚性纺织复合材料。
80年代以后,复合材料领域又与纺织界进行了良好的合作,从而推动二维编织工艺向着三维的方向上发展,这为高性能复合材料的诞生营造了良好的氛围。具有三维编织结构的复合材料,其本身的强度和抗冲击损伤性能是非常高的,因而其在各领域中都能得到广泛应用。纺织复合材料可以根据织造技术的不同而分为机织、针织、编织等结构类别,其在不同的载荷环境作用下都能展现出良好的力学性能,且这种复合材料的广泛应用并不会对环境发展造成破坏。
2、纺织复合材料在化工领域中的应用具有哪些优势
(1)在高强度、高模量等优点的带动下,纺织复合材料的各方面性能都得到了显著的增强,这为该材料在实际行业中的应用优势发挥奠定了坚实基础。纺织复合材料在实际应用过程中将会展现出超高的损伤容限,当材料存在断裂危机时,可以有良好的韧性和耐冲击性来避免材料出现开裂、分层和长期疲劳等问题。(2)纺织复合材料具有非常强的可塑性与设计性,其可以根据生产加工方向的不同或是生产需求的不同,通过改变材料内部的纤维束数量,实现编制不同零部件和一次性完成大量组合部件的生产目标。(3)纺织复合材料在生产过程中已经完全实现了自动化生产目标,并能够高效率的生产出与实际所需产品形状、性能等相接近的材料,这样不仅降低了因连接工序不当而产生的材料质量问题,同时也能极大的减少该材料生产成本,缩短生产周期,故而,纺织复合材料在实际应用中具有良好的经济性。(4)可以非常轻松的在材料复合过程中安放一些机敏类型的材料,这样就可以实现对纺织复合材料制作工艺流程的良好把控,并尽可能延长该材料的使用寿命,促使纺织复合材料的质量与使用可靠性大大的提升。
3、纺织结构复合材料应用
3.1航空航天领域
高温、烧蚀和高速冲刷的导弹头锥、火箭发动机的喉衬采用了三维整体编织结构复合材料。发动机裙和导弹弹体(或火箭箭体)以及飞机机身则采用二维编织或机织结构复合材料。目前对空间飞行器,特别是对那些长时间在轨道运行的空间站、空间实验室和重复使用的太空运输系统,正在进行一类智能型纺织结构复合材料的研究。这类结构是将诸如光纤(传感)、压电(驱动)等元件埋入材料内部,以监控制造过程中的质量和运行中结构的健康状况或控制结构的动力学行为。
3.2军械
用纺织复合材料制作的潜水艇,表面没有磁性。传统的磁性水雷不会对其造成威胁,制作的导弹外壳,可以防止高速飞行时的过热熔融。目前战术火箭、反坦克导弹、防护装甲、大口径火炮、火箭导弹、火箭发动机等已开始用纺织复合材料制作。用该材料制作的移动天线,减轻了重量,提高了部队的机动能力。
3.3医学
用玻璃纤维复合材料制作的外科夹板,可直接模塑出病人的身体外形,减轻了患者的痛苦:用层合板制作的人工呼吸器, 轻便耐用。碳纤维复合材料的杨氏模量与人骨相似,与软组织的适应性极好,可以用其修复韧带、制作假肢。
3.4机械与建筑
在机械行业,多数零件都可以用纺织复合材料制作,以达到降低构件重量、提高构件刚度、提高机器精度的目的。而在建筑行业,使用纤维增强预制件,提高了制品的韧性、抗伸强度、诚少了裂纹、延长了建筑物的寿命。
4纺织预成型技术的研究进展
纺织预成型技术主要有机织、针织、编织、穿刺和缝纫等。基于纱束整体化的程度以及在预成型结构内厚度方向增强的程度,可把纺织预成型织物划分成二维和三维两大类型。更近代发展的预成型技术,如角连锁机织和实体编织完全是整体化的结构,并且在厚度方向具有相当大程度的增强。这些预成型件属于三维织物。目前属于复合材料领域的三维纺织预成型件主要有:正交织物、多层机织物、多层针织物、编织物和缝合织物。上述五种三维织物的技术各有特点,应用场合也各不相同。
结语:
综上所述,在将纺织复合材料应用于化工领域的过程中,需要根据企业的发展要求,在保证纺织复合材料性能的前提下,对该材料的结构进行良好的优化与改进,这样才能有效提升产品在企业使用中的效果与价值,从而为化工各企业的经济效益增长以及市场竞争力提升带来积极的推动力。
参考文献
[1]针织结构复合材料的应用与发展[J]. 马丕波,朱运甲,高雅,程锡慧,刘赛. 玻璃纤维. 2014(01)
青岛天邦线业有限公司 266609
关键词:纺织复合材料;化工领域;应用
将纺织技术与现代复合材料技术进行有效的结合,就可以生成一种全新的纺织结构复合材料,该材料具有质地轻、强度高、刚性好、耐腐蚀、耐高温、不生锈等等优势,这就促使纺织复合材料在化工领域中的应用范围变得非常广泛,且具有极佳的应用效果。然而,纺织复合材料结构的不断复杂化与精细化,也导致其设计方法与设计标准的制定存在这较高难度与挑战性。为此,相关研究者需要加强对纺织复合材料的全面探究与分析,以便保证该材料在化工领域中应用时可以凸显良好的价值。
1、纺织复合材料的发展与运用进程分析
纺织复合材料,广义上,用短纤维、长丝、纱线或织物作为增强材料的复合材料。狭义上,用各種纤维制成的机织物、针织物、非织造物、二维编织物和三维编织物作为增强材料所制成的复合材料。其特点是采用了纺织预形件技术,即通过纺织加工方法将纤维材料制备成外形与复合材料成品相似、内部纤维取向和排列符合复合材料设计要求的预成形件,然后再将预形件与基体复合制成复合材料制品。它包括以橡胶为基体的柔性纺织复合材料和以“树脂”或“塑料”等为基体的刚性纺织复合材料。
80年代以后,复合材料领域又与纺织界进行了良好的合作,从而推动二维编织工艺向着三维的方向上发展,这为高性能复合材料的诞生营造了良好的氛围。具有三维编织结构的复合材料,其本身的强度和抗冲击损伤性能是非常高的,因而其在各领域中都能得到广泛应用。纺织复合材料可以根据织造技术的不同而分为机织、针织、编织等结构类别,其在不同的载荷环境作用下都能展现出良好的力学性能,且这种复合材料的广泛应用并不会对环境发展造成破坏。
2、纺织复合材料在化工领域中的应用具有哪些优势
(1)在高强度、高模量等优点的带动下,纺织复合材料的各方面性能都得到了显著的增强,这为该材料在实际行业中的应用优势发挥奠定了坚实基础。纺织复合材料在实际应用过程中将会展现出超高的损伤容限,当材料存在断裂危机时,可以有良好的韧性和耐冲击性来避免材料出现开裂、分层和长期疲劳等问题。(2)纺织复合材料具有非常强的可塑性与设计性,其可以根据生产加工方向的不同或是生产需求的不同,通过改变材料内部的纤维束数量,实现编制不同零部件和一次性完成大量组合部件的生产目标。(3)纺织复合材料在生产过程中已经完全实现了自动化生产目标,并能够高效率的生产出与实际所需产品形状、性能等相接近的材料,这样不仅降低了因连接工序不当而产生的材料质量问题,同时也能极大的减少该材料生产成本,缩短生产周期,故而,纺织复合材料在实际应用中具有良好的经济性。(4)可以非常轻松的在材料复合过程中安放一些机敏类型的材料,这样就可以实现对纺织复合材料制作工艺流程的良好把控,并尽可能延长该材料的使用寿命,促使纺织复合材料的质量与使用可靠性大大的提升。
3、纺织结构复合材料应用
3.1航空航天领域
高温、烧蚀和高速冲刷的导弹头锥、火箭发动机的喉衬采用了三维整体编织结构复合材料。发动机裙和导弹弹体(或火箭箭体)以及飞机机身则采用二维编织或机织结构复合材料。目前对空间飞行器,特别是对那些长时间在轨道运行的空间站、空间实验室和重复使用的太空运输系统,正在进行一类智能型纺织结构复合材料的研究。这类结构是将诸如光纤(传感)、压电(驱动)等元件埋入材料内部,以监控制造过程中的质量和运行中结构的健康状况或控制结构的动力学行为。
3.2军械
用纺织复合材料制作的潜水艇,表面没有磁性。传统的磁性水雷不会对其造成威胁,制作的导弹外壳,可以防止高速飞行时的过热熔融。目前战术火箭、反坦克导弹、防护装甲、大口径火炮、火箭导弹、火箭发动机等已开始用纺织复合材料制作。用该材料制作的移动天线,减轻了重量,提高了部队的机动能力。
3.3医学
用玻璃纤维复合材料制作的外科夹板,可直接模塑出病人的身体外形,减轻了患者的痛苦:用层合板制作的人工呼吸器, 轻便耐用。碳纤维复合材料的杨氏模量与人骨相似,与软组织的适应性极好,可以用其修复韧带、制作假肢。
3.4机械与建筑
在机械行业,多数零件都可以用纺织复合材料制作,以达到降低构件重量、提高构件刚度、提高机器精度的目的。而在建筑行业,使用纤维增强预制件,提高了制品的韧性、抗伸强度、诚少了裂纹、延长了建筑物的寿命。
4纺织预成型技术的研究进展
纺织预成型技术主要有机织、针织、编织、穿刺和缝纫等。基于纱束整体化的程度以及在预成型结构内厚度方向增强的程度,可把纺织预成型织物划分成二维和三维两大类型。更近代发展的预成型技术,如角连锁机织和实体编织完全是整体化的结构,并且在厚度方向具有相当大程度的增强。这些预成型件属于三维织物。目前属于复合材料领域的三维纺织预成型件主要有:正交织物、多层机织物、多层针织物、编织物和缝合织物。上述五种三维织物的技术各有特点,应用场合也各不相同。
结语:
综上所述,在将纺织复合材料应用于化工领域的过程中,需要根据企业的发展要求,在保证纺织复合材料性能的前提下,对该材料的结构进行良好的优化与改进,这样才能有效提升产品在企业使用中的效果与价值,从而为化工各企业的经济效益增长以及市场竞争力提升带来积极的推动力。
参考文献
[1]针织结构复合材料的应用与发展[J]. 马丕波,朱运甲,高雅,程锡慧,刘赛. 玻璃纤维. 2014(01)
青岛天邦线业有限公司 266609