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解碼碳纖維編織布

2020-07-25 09:04:19

當了解碳纖維增強塑料復合材料時,許多人將具有碳纖維質地的產品視為一感覺,即它們具有時尚感和技術感。因此,有許多追求碳纖維質地外觀的產品。淘寶上出現的碳纖維貼紙是碳纖維貼紙。這是一個印有碳纖維質感的貼紙,與碳纖維無關。然而,使用碳纖維圖案作為裝飾是過分的。今天,我們將討論制造碳纖維復合產品的不同碳纖維質地之間的差異。

碳纖維在復合材料中起承重作用,作用在CFRP復合材料上的外力將通過塑料傳遞到碳纖維。因此,對CFRP復合材料的損壞需要首先破壞碳纖維。然后,對碳纖維的損害基本上有兩種。一種是平行于碳纖維方向的拉力,它將使碳纖維斷裂,因此要求碳纖維具有更高的抗拉強度。另一個是剪切力。該力垂直于碳纖維的方向,這要求碳纖維具有高剪切強度。不幸的是,所有碳纖維供應商的產品性能參數欄中都沒有表達碳纖維的剪切強度。這是因為首先,碳纖維的剪切強度非常小。另一方面,碳纖維本身是直徑小的一維材料。碳纖維產品上的任何剪切力都可以分解為碳纖維在不同方向上的拉伸力。

以此理念,在設計復合產品的過程中,盡可能地了解產品的受力,然后有針對性地優化產品的纖維排列方向,使外力作用于碳纖維上。復合材料可以盡可能地分解。碳纖維在方向上的抗拉強度,因為高抗拉強度是碳纖維的較大優點,所以盡量用自己的強度來攻擊對方。二維機織織物是制造碳纖維復合材料和預浸料的原料,也是優化纖維排列方向的基礎。然后,了解不同的碳纖維布織造方向將有助于碳纖維復合材料產品的設計。

纖維編織布

(1)平紋編織布,平紋編織布的特征是經紗和緯紗被一一交織。也就是說,經紗和緯紗是隔行交織的,因此交織點的數量較多,這使織物堅固,耐磨,堅硬和光滑,但彈性較小,平均光澤。平紋織物的密度不能太高,更輕和更耐用。良好的研磨性,良好的透氣性,均勻的布料表面以及相同的正面和背面。由于該碳纖維布的纖維束始終處于上下狀態,因此纖維的彎曲點更多,并且在拉伸過程中伸長率更高。同時,由于兩根相鄰的經紗和兩根相鄰的緯紗的交織點的位置,纖維束的滑動導致出現眼孔。平織也有許多變體,例如12K經紗和1K緯紗的混編。由于纖維束在經線和緯線方向上的反射光不同,因此可以像棋盤一樣以格子狀觀察到平紋纖維布。

(2)斜紋編織布。斜紋編編織布具有與纖維束的排列方向成一定角度的對角線圖案。在該圖案方向上沒有纖維束,但是由于纖維束的經編和緯編過程,經紗或緯紗纖維束跳過了用于編織的兩根緯紗或經紗。即,纖維束的頂部和底部的編織頻率降低,纖維束的浮動長度增加,并且同時,兩個相鄰的纖維束錯開一個編織位置。這導致斜紋編織織物的斜圖案特征。這種斜紋外觀具有很強的三維效果,可用于制造汽車改裝產品,例如面板,引擎蓋,排氣管等。

(3)緞紋編織布,緞紋編織布具有獨立的,不連續的經紗編織點(或緯紗編織點),它們在組織周期中規則且均勻地分布。這種編織稱為緞紋。它的特點是更長的經紗(或緯紗)浮線和更少的交織點。盡管它們形成對角線,但它們不是連續的,并且彼此之間的距離是規則且均勻的。這種纖維布結構稱為緞紋編織。緞紋纖維布的經紗和緯紗每三根線至少交織一次,因此這種編織結構使織物密度更高,纖維布更厚。這種緞面纖維布表面光滑均勻,質地柔軟,有光澤或稍有紋理。這種纖維布的強度低于平紋和斜紋編織的強度。

由于碳纖維束的彎曲和其他纖維束的影響,這三種編織形式在碳纖維布的強度上有所不同,并且碳纖維布的強度將具有拉力,撕裂力,破裂力,彎曲力等也是可變的。不同的編織方法存在差異。一般而言,碳纖維束在排列方向上的拉伸強度與纖維強度和纖維摩擦有關。在不同于纖維束的方向上的張力與纖維的編織形式具有更大的關系。一方面,該拉力可以分為沿纖維的平行方向和垂直方向的力。平行方向上的力需要纖維的強度。高,垂直方向上的力與編織形式對纖維束的抵抗力有關。

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