纺织复合材料
纺织复合材料
纺织复合材料纺织复合材料是指由纤维材料与基材组合而成的一种新型材料。
它通过将纤维与基材进行复合，能够充分发挥两者的优点，使材料具有优异的综合性能和应用价值。
纺织复合材料的优点首先体现在强度和韧性方面。
纤维具有较高的强度和韧性，而基材则能够增强纤维的结构稳定性，提高其使用寿命。
因此，纺织复合材料比传统的材料更加强韧，具有更高的抗拉强度和抗冲击性能，适用于一些对材料强度要求较高的领域，如航空航天、汽车制造等。
其次，纺织复合材料具有较好的耐热性能。
纤维材料往往具有较高的熔点和燃点，基材则能够抵御高温环境的侵蚀和腐蚀。
因此，纺织复合材料能够在较高温度下保持良好的结构稳定性，具有良好的耐热性能，适用于一些高温工艺和环境下的应用。
此外，纺织复合材料也具有较好的防护性能。
纤维材料通常具有良好的防潮、防水、防火和防紫外线等性能，而基材能够对纤维进行加固和保护，增强其防护功能。
因此，纺织复合材料能够提供更好的防护效果，适用于一些对环境要求较高的应用领域，如建筑材料、户外用品等。
纺织复合材料具有广泛的应用前景。
在航空航天领域，纺织复合材料可以制作轻量化、高强度的飞机零部件，如机翼、机身等，可以提高飞机的性能和燃油效率。
在汽车制造领域，纺织复合材料可以制作车身结构件，如前保险杠、车顶等，可以减轻汽车的重量，提高其安全性和燃油效率。
在建筑领域，纺织复合材料可以制作防水材料、隔音材料等，可以提高建筑物的防护性能和使用寿命。
总之，纺织复合材料具有较好的强度、韧性、耐热性和防护性能，具有广泛的应用前景。
随着科技的进步和材料技术的发展，纺织复合材料将在各个领域发挥更大的作用，为人们的生活和产业发展带来更多的创新和便利。
纺织结构复合材料分类
纺织结构复合材料分类纺织结构复合材料是一种由纤维素纤维和基体材料组成的复合材料。
纺织结构复合材料具有轻质、高强度、耐磨损、耐高温等优点，广泛应用于航空航天、汽车、建筑等领域。
根据纺织结构的不同特点和用途，可以将纺织结构复合材料分为以下几类。
一、三维编织复合材料三维编织复合材料是一种由三维编织纤维构成的复合材料。
它具有良好的强度和刚度，能够在多个方向上承受力。
三维编织复合材料可以用于制造飞机零部件、汽车零部件以及建筑结构等。
该类复合材料的制备过程相对复杂，需要经过编织、浸渍和固化等多个步骤。
在实际应用中，还需要考虑编织结构的设计和优化，以满足不同的工程要求。
二、二维织物复合材料二维织物复合材料是一种由二维织物和基体材料构成的复合材料。
它具有良好的柔韧性和可塑性，适用于制造需要弯曲和变形的零部件。
二维织物复合材料可以通过手工编织、机器编织或者预浸料等方法制备。
在制备过程中，需要考虑织物的纤维类型、纤维密度以及编织结构的优化，以提高复合材料的性能。
三、非编织纤维复合材料非编织纤维复合材料是一种由非编织纤维和基体材料构成的复合材料。
非编织纤维包括无纺布、纳米纤维以及纤维毡等。
这类复合材料具有较好的柔韧性和吸湿性，适用于制造衣物、过滤材料以及隔音材料等。
非编织纤维复合材料的制备过程相对简单，可以通过热压、湿压和自粘等方法制备。
四、三维编织纤维复合材料三维编织纤维复合材料是一种由三维编织纤维和基体材料构成的复合材料。
它具有良好的强度和刚度，能够在多个方向上承受力。
三维编织纤维复合材料适用于制造需要承受复杂载荷的零部件，如飞机机翼、汽车车身等。
该类复合材料的制备过程相对复杂，需要经过编织、浸渍和固化等多个步骤。
在实际应用中，还需要考虑编织结构的设计和优化，以满足不同的工程要求。
纺织结构复合材料根据纺织结构的不同特点和用途，可以分为三维编织复合材料、二维织物复合材料、非编织纤维复合材料以及三维编织纤维复合材料等几类。
浅议编织复合材料技术
１概 述
中 图分类 号 ： Ａ
表 １芯材材 料 力学性 能 对 比一 览表
獒型 平控 搬标 骰努 鞠 ａ 整体巾空 Ｓ ． ２ 蜂窝夹鼹 貔 ９ ． ２ ． ７
在航 空 航 天方 面 ， 编 织结 构 复合 材 料 主 要应 用 于航 天 飞机及 飞 机 的 机翼 、 飞 行 器机体 的骨架 、火箭和导弹发动机壳体、 喷 管 和 压 力 容 器 等 。不 光 在 航 空 航 天 方 面， 在 其他 工 程领 域 编织 复 合材 料 也 有很 好的应用前景。 编织复合材料由于其 比硬 度 大、 比强度高、 整体性能好而在实 际应 用 中有 着 许多 的优 势 。 织 物结构 增 大 了聚 合物基体 的强度 ， 同时改善 了材料整体中 的 应 变分 布 。编 织 复 合 材 料 的 热膨 胀 性 小、 耐腐蚀 、 在 较 大 的温 度 范 围 内都 可 以 保持 良好 的 空 间稳 定性 。 现今 无人 机 的应 用越来越广泛 ， 其中减重是无人机结构设 计 的一 个永 恒 的话 题 ， 而 如何 合 理 的应 用 复合材料是解决 这一 问题 的一个有效途 径 ，本 文 对 编织 复合 材 料 进 行 了初 步 探 索， 为 以后无 人 机研 制奠定 理 论基 础 。 ２ 编织 复合 材料技 术 ２ ． １立体 织物 的分 类 立 体织 物 主要分 为 以下 五类 ： （ １ ） 机织； （ ２ ） 针织 ； （ ３ ） 三维 编织 ； （ ４ ） 正 交及 非正 交 ； （ ５ ） 针刺 、 穿刺 缝合 。 ２ ． ２ 编织 复合材 料基 体 编 织复 合材 料 的基体 主 要是 聚合 物 ， 有 热塑 性树 脂 和热 固性树 脂 两大类 。 热塑 性 树 脂 的 特 点 是 遇 热 软化 或 熔 融 而 处 于 可塑性状态 ， 冷却 后 又 变 坚 硬 ， 而且 这 一 过程可以反复进行。 热塑性树脂复合材料 需要 在一 定 的温 度 和压 力下 加 工 ， 适 于 大 规模的 自动化生产 ， 并能降低单位产品的 成本 。 ２ － ３编 织复合 材 料成 型技 术 编 织 复 合 材 料 的 成 型 技 术 与 单 向 纤 维 增 强 复 合材 料 的成 型 技 术 有 很 大 程 度 的相似 性 。主要 涉 及 到 的成 型技 术 有 ： 模 压成型、 树脂传递模塑（ Ｒ Ｔ Ｍ ） 成型、 手工成 型 和真 空浸 渍法 成型 等 。 成 型过程 中同样 涉及到树脂浸渍 、 固化定型等过程 ， 但在 树脂浸渍方面明显地优于传统的浸渍法。 在这些成型技术 中，应用最多的是 Ｒ Ｔ Ｍ （ Ｒ ｅ ｓ ｉ ｎ Ｔ ｒ ａ ｎ ｓ ｆ ｅ ｒ Ｍ ｏ ｕ ｌ ｄ ） 工艺。由于纤维纺 织结构物具有很好的整体性和均匀性 ， 其 整 体 性保 证 了纤 维 不 会 因注 入 树 脂 产 生 的流动 压力 而 引起 纤 维 的变位 ， 而其 均 匀 性 保证 了预制 品 空隙 均匀 ， 使 注 胶 的压 头 平 齐 ，不 会造 成 回流 包 住 气 体 而 形 成 气
纺织复合材料在航空航天工业上的应用
纺织复合材料在航空航天⼯业上的应⽤在现代材料科学与技术的发展历程中，航空航天⽤材料⼀直扮演着先导性的⾓⾊，材料的进步不仅推动飞⾏器本⾝的发展，也带动了地⾯交通⼯具的进步，⽽发动机材料的发展则推动着动⼒产业的推陈出新。
可以说，航空航天材料反映了结构材料发展的前沿，代表着⼀个国家结构材料的最⾼⽔平。
复合材料是由两种或两种以上的材料按要求组合成的⼀种具有成份中任何单⼀材料所不具备的特性的新材料。
先进复合材料(AdvancedComposite Materials)是指可⽤于主承⼒结构或次承⼒结构。
刚度和强度性能相当于或超过铝合⾦的复合材料。
航空航天⼯业对复合材料的发展提供了最初的驱动⼒，先进复合材料在航空、航天中的位置已经获得认可。
尤其是对于军⽤飞机，先进复合材料⽤量的多少在很⼤程度上决定了该机的先进性。
先进复合材料按照基体可分为：树脂基复合材料(Resin Matrix Composites，简称RMC)：⾦属基复合材料(Metal Matrix Composites，简称MMC)：陶瓷基复合材料(Ceramic Matrix Composites，简称CMC)。
⽽按照复合材料中增强体的形态，先进复合材料可分为：颗粒增强复合材料(Particulate Reinforced Materials)；纤维增强复合材料(Fiber Reinforced Materials)；纺织结构复合材料(Textile Structural Composites，简称TSC)等。
其中，纺织结构复合材料将纺织技术和现代复合材料成形技术相结合，有效地克服传统单向和层合复合材料的⾯内⼒学性能不均匀、损伤容限低等缺点。
纺织复合材料(Textile Composites)的概念从应⽤上来讲应是由机织、针织、编织、缝纫等纺织技术制造增强材料预成形体，再经树脂传递模塑(RTM)等复合材料液体成形⼯艺制造的⼀类复合材料，⽽纤维增强复合材料是传统的复合材料，通常不在纺织复合材料讨论的范围内。
纺织复合材料在化工领域中的应用浅析
纺织结构 复合材料 的思想 必然被人们接受 用来 种种预成型构造是经过现代纺织技 术织造成形 将成 型后的纤 维束网络 骨架充填以基 体材 消除复合材料的 “ 。 层” 在常规复合材 料成熟的 的。 经固化制成纺织结构复合材料。 设计分析方法 、 织造 工艺以及高 效的纺 织织造 料， 技 术的前提下， 现代纺织结构复合材料以惊人的 纺 织结 构复合材料 的另一个组 分就 是基体 主要有树 脂基 、 金属基、陶瓷基和 碳碳基 速度蓬勃发展， 已波及美国、 国、 国、 法 英 德国、 材 料。 类基 体材料。 在复合材 料 中， 俸起着 传递载 基 俄罗斯、 脱维 亚、 拉 芬兰、 中国、 本、 比币 日 南 ４ 均衡 载荷和固箝支持纤维的作用。 只有纤维 朝鲜等国。 其重要原因之一， 就是纺织构造的优 荷、 越的力学性能， 别是不同的织造技术所形成 的 和基体 两者 有机地 匹配协调 ， 特 才能 充分发挥 整 即通常估算力学性能的混 纤维 束的微观构 型， 应十分广泛的载 荷环境 体作用和各自的性 能， 适 合律方可成立 。 值得指出， 混合律还只是 一个工 作用下的工程结构的要求。 程处理模式． 勿从混合律 各组分所占的比例来 切 材 料、 能源和 食品既是人类赖 以生存的三 ＝． 纺织结构复合材料应用 １ ． 按当代历史观点， 纺织结构复合材料的出 判定各个组 分所起 的作用。这是因为纺织 结构 大要素， 又是人类与自 然界作斗争所追求的三大 而 复合材 料的工艺性 、 力学性能中的压缩、 弯曲、 剪 目标， 由它们组成的某个时代的物质世界就是人 现是 近世纪 材料科学 发展的 重大进步之一。 扭转强度、 环境的温 度、 对 介质相容性 以及 类 历史演进的标 志。 纺织结 构复合材 料是 纺织 按纺织结构复合材料的定义， 可以追溯 到中国古 切、 传热 等物 理或 化学性能主要取 决于基 ｊ 唪 这 技 术和现代复合材料技术结合的产物， 它与通常 代用编成排的秫 桔混 合粘土做成的墙 体， 是 导 电、 材料。 研究表 明， 两组分 固化后组分之 间受４ 种 的纤维复合材料具有较大的区别。 纤维复合材料 纺织结构复合材料在 建筑领域 的最早应 用。 其一， 两组分本身 ２用铜丝编织成的陶瓷基容器。 ． 可以考证 ， 力的相互作用而固结成整体 ： 是通过把纤维 束按 一定 的角度和一定 的顺序进 其二， 在纤 维表面的微孔隙被基体大 行 铺层或缠绕而制 成的， 基体 材料和纤 维材料 早在 中国明朝（ ６ 年～１４ 年） １ ８ ３ ６ ４ 就可精 制此类景 的内聚力； 钉牢” 所产生的机械作用力； 其 干铺层或缠绕时 同时组合， 形成 层状结 构， 因此 泰蓝。 由此可知 ， 人类很早就熟 知纺织结构 复合 分子渗透扩散而 “ 包括氢键和范德华力在内的吸附力ｔ 其四， 基 材料 的优点 ： 织造的纤维网络具有优越 的整体增 三， 也称 层合（ 复合材料。 压） 强作用。 因而纺织结构复合材料的出现和发展是 体的化学基 团与纤维 表面化学基团起化学反应 纺织 复合材料的发展 所形成的 化学键的 作用力。 这是组 分选择 和工 在２ 年代 ， ０ 波音公司就 已经使用纺 织结构 个悠久的历史过程。 来增强飞机的机翼。 ０ ５ 年代， 美国通用 电器公司 ３ 在航 空航 天领域 ， ． 高温、 蚀 和高速 冲 艺方法选择的第二个应考虑的因素。 烧 基体的类型繁多， 在选择基体材料Ｎ ， 必 － 还 也选择 纺织结 构作为碳／ 碳复合材料鼻锥的 增 刷的 导弹 头 锥 、火 箭发 动机 的喉 衬采 用三 维 例如环氧类、 聚酯类和酚 醛 强形式。 ０ 代初 ， ７年 在缠绕 工艺的影 响下， 二维 整体编 织结构复合材料。 发动机 裙和导 弹弹体 须考虑固化收缩率 。 ％～ ％、 ％－ ％ ％ 编织 工艺被引入 复合材 料领域 。 随着 复合材料 （ 火箭箭体） 或 以及飞机 机身则采用 二维编 织或 类树脂的收缩率分别在 １ ２ ４ ６ 和８ ～ ０ 范围内。 收缩率越大意味 着固化后产生 的缩 的发展， 二维编织工艺也得到了迅速的发展， 并 机 织结 构 复合材 料 。 目前对 空 间飞行 器， 别 １％ 特 结果会 降低纺织结 构复合 为制造复杂形状复合材料开辟了 一条成功之路。 是对那 些长时 间在 轨道运 行的空间站 、 空间实 孔和微 裂纹 就越 多， 近年来， 材料科学研究致 力于 ８年代， Ｏ 通过纺织界与复合材 料界 的合作 ， 编织 验室和 重复使用的太空 运输系统 ， 正在进 行一 材料的力学性能 。 这 通常的做法是 在热固性树 技 术 由二维 发展到三维 ， 从而为 制造高性能 复 类 智 能型 纺 织结 构 复合材 料 的研 究 。 类结 减小基 体的收缩 率。 这样既改善聚收状态又 合材料提 供了新 的途径 。 三维 编织结 构复合材 构 是将 诸如 光纤 （ 传感 ） 压电（ 动） 元件 埋 脂中填入热塑性 大分子， 、 驱 等 以监 控制造过 程中的质量和运 行 提高结构材 料的韧性 。 料 由于其增强体为三维整体结构， 大大提高了其 入材 料 内部 ， 总之 ， 在纺织结构复合材料设计中， 首先 就 厚度方 向的 强度 和抗冲 击损伤的性 能 ， 因而倍 中结构 的健康 状况或控 制结 构的动 力学行 为； 选择的依据是 基于： 受重视并 获得迅 速发展 。 创造不补充加 油而连 ４ 在 交 通运 输 领 域 ， 自行车 到 汽车 、 是选 择纤 维和基体的材料。 ． 从 温度、 湿度、 腐蚀和其 续环球飞行 一周记录的 “ 航行者” 飞机与美国比 舰 艇 、高速 火 车 和 军 用 战 车 ， 可 以 找 出 产品所经受的载荷和环境（ 都 ； 采 部 奇公司的 “ 星舟” 号公务机 ， ｌ 都采用了一些编织 用 纺 织 结 构 复 合材 料 制 成 的 零 、 件 和 主 它化学作用等）产品结构特点及其功能要求 ， 成本限制等因素。 体 只 结构件。 英国道蒂公司的复合材料螺旋浆， 其浆 Ｊ 构 架 的 例 子 ， 是 不 同 部 件 采 用 不 同 类 用的预成 型和固化技术， 叶为编织结构 ， 获得１９年英 国女王技术成果大 型 的 纺 织 结 构 而 已 。如 形 状 复 杂 的 螺 旋 ９１ 奖。 美国航空航天局（ Ａ大力开展三维编织 桨 、曲 轴 就 采 用 整 体 编 织 结 构 复 合 材 料 ； ＮＡｓ ） 结构复合材料研究 工作。 计划中包括开发编织技 ５在建 筑领 域， ． 可分为两类 ： 一类是刚性 复 如梁 、 、 柱 骨架等； 一类则是柔性复 术和自动化加 工． 开发热 塑性树脂等重要内容。 合材料构件 ， 由此可见， 现代纺织结构复合材料 是在常规 合材料构件， 如体育馆 、 停车 场和车站的屋顶、
纺织工程中的新型材料应用研究
纺织工程中的新型材料应用研究纺织工程作为一门古老而又不断创新的学科，其发展与材料的进步息息相关。
在当今科技飞速发展的时代，各种新型材料不断涌现，为纺织工程带来了前所未有的机遇和挑战。
一、新型纤维材料1、纳米纤维纳米纤维具有极小的直径和巨大的比表面积，这使得它们在纺织领域展现出独特的性能。
纳米纤维可以用于制造高性能的过滤材料，能够有效地过滤空气中的微小颗粒和有害物质。
在医疗领域，纳米纤维制成的敷料能够促进伤口愈合，因为其良好的透气性和生物相容性。
此外，纳米纤维还可以用于增强复合材料的性能，提高纺织品的强度和耐用性。
2、智能纤维智能纤维能够感知外界环境的变化并做出相应的反应。
例如，形状记忆纤维可以在受到特定刺激（如温度、湿度）时恢复到预先设定的形状。
这种纤维可用于制造具有自适应功能的服装，如能够根据体温调节透气性的运动服装。
还有能够感知压力和应变的纤维，可应用于智能纺织品中的传感器，用于监测人体运动和健康状况。
3、生物质纤维随着环保意识的增强，生物质纤维越来越受到关注。
竹纤维、麻纤维和大豆纤维等都是常见的生物质纤维。
这些纤维具有良好的吸湿性、透气性和抗菌性能，而且来源广泛、可再生。
竹纤维制成的纺织品柔软舒适，具有天然的抗菌除臭功能；麻纤维则以其高强度和良好的耐磨性而著称；大豆纤维富含蛋白质，具有与皮肤亲和力好的特点。
二、新型高分子材料1、聚乳酸（PLA）聚乳酸是一种可生物降解的高分子材料，由可再生资源（如玉米淀粉）制成。
在纺织工程中，PLA 可以用于制造各种纺织品，如服装、床上用品等。
其优点是环保、可降解，减少了对环境的污染。
同时，PLA 纤维具有良好的手感和光泽，但其耐热性和强度相对较低，限制了其在某些领域的应用。
2、聚氨酯（PU）聚氨酯在纺织领域有着广泛的应用，如氨纶就是一种聚氨酯弹性纤维。
PU 材料具有优异的弹性和回复性能，使得含有氨纶的纺织品具有良好的伸缩性和舒适性。
此外，PU 还可以用于涂层和复合，提高纺织品的防水、防风和耐磨性能。
2024年纺织复合材料市场发展现状
2024年纺织复合材料市场发展现状引言纺织复合材料是指由纺织品与其他材料相结合形成的新型材料。
由于纺织品具有轻质、高强度、柔软和透气等特点，与其他材料结合后能够具备更好的性能和功能。
纺织复合材料在汽车、航空航天、建筑和军事等领域有广泛的应用，因此其市场需求也在不断增长。
市场规模纺织复合材料市场的规模呈现稳定的增长趋势。
根据市场研究数据，2019年全球纺织复合材料市场规模约为200亿美元，预计到2025年将达到300亿美元。
此增长主要归因于各个行业对材料性能的要求不断增加，以及对环保和可持续发展的关注。
主要应用领域纺织复合材料在多个领域有广泛应用。
以下是几个主要领域的介绍：1.汽车工业：纺织复合材料在汽车制造中的应用越来越广泛，如车身结构、车内装饰和座椅等。
由于其轻质、高强度的特点，可以提高汽车的燃油效率和安全性能。
2.航空航天工业：航空航天领域对材料的要求非常严苛，纺织复合材料由于其优异的强度和轻质特性，被广泛应用于飞机机身和内饰等部件。
3.建筑领域：纺织复合材料在建筑领域中的应用越来越重要。
它可以用于外墙装饰、屋顶和地板等部位，不仅具备良好的耐候性和防水性能，还能够提升建筑的抗震性能。
4.体育用品：纺织复合材料在体育用品制造中有重要作用，如高尔夫球杆、网球拍和足球鞋等。
通过使用纺织复合材料可以减轻器材的重量，提高运动员的表现。
市场驱动因素纺织复合材料市场的增长受到多个因素的驱动：1.技术进步：纺织复合材料的研发技术不断进步，新材料的开发和生产工艺的改进使得产品的性能不断提高，满足市场需求。
2.环保要求：纺织复合材料具备可再生和可降解的特性，能够减少对环境的影响，得到越来越多环保意识的消费者和企业的关注。
3.节能需求：纺织复合材料的轻质特性使得使用该材料制造的产品更节能，适应了能源紧缺的现实需求。
市场挑战和发展趋势纺织复合材料市场发展面临着一些挑战，同时也有一些发展趋势：1.成本挑战：纺织复合材料的生产成本相对较高，需要进一步降低成本，提高生产效率。
纺织结构复合材料三维模型设计[1]
![纺织结构复合材料三维模型设计[1]](https://img.taocdn.com/s3/m/ec6e481759eef8c75fbfb31d.png)
纺织结构复合材料三维模型设计Design3D Models of Textile St ruct ural Composites杨朝坤,朱建勋,张建钟,徐正亚,胡方田(中材科技股份有限公司南京210012)YAN G Chao2kun,ZHU Jian2xun,ZHAN G Jian2zhong,XU Zheng2ya,HU Fang2tian(Sinoma Science&Technology Co.Lt d.,Nanjing210012,China)摘要:根据纺织复合材料结构和工艺的特点,考虑到空间纤维束的相互纽结和紧密挤压而造成的纤维束的弯曲和截面变形,建立了机织和编织三维实体几何模型和工艺过程的动画模拟。
所建模型与通过切片制作、数据采集和处理的图像进行比较并修正,取得了较为合理的纤维束中心线拟合效果。
为纺织结构复合材料的有效弹性性能预报和R TM工艺模拟仿真奠定了模型基础。
关键词:纺织结构复合材料;三维模型;纤维束;图像处理文献标识码:A 文章编号:100124381(2007)Suppl20207205Abstract:The t hree2dimension Woven and braided geomet rical model and t he animating simulation of t he craft process is p ropo sed based on t he characteristics of t he textile st ruct ural composites and craft. t he state of intertwisted and tightly squeezing yarns in model is taken into account which result s in yarns curving and deforming.Wit h comparing t he established model and images which obtaining f rom slice2making and data acquisition and image processing,reasonable fitting curves of yarn center line are achieved.The investigation offers a f undamental support to predict effective elastic properties and R TM simulating work.K ey w ords:textile st ruct ural compo sites;t hree2dimension model;fibre tow;image p rocessing 在先进航空材料中,纺织结构复合材料占有重要的一席之地。