纺织复合材料复习
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1.纺织材料的概念与范畴纺织材料:包括纺织加工用的各种纤维原料和以纺织纤维加工成的各种产品。
服用纺织品:衣服、鞋、帽、纱巾家用纺织品:被、床单、桌布、坐垫产业用纺织品:绳索、缆绳、帐篷、炮衣复合材料:轮胎、飞机壳体、风力发电设备的桨叶、土工布、防弹衣、火箭整流罩和喷火喉管、海水淡化滤材2.纺织材料的分类(1)纺织纤维textile fibers概念:截面呈圆形或各种异形的、横向尺寸较细、长度比细度大许多倍的、具有一定强度和韧性的(可挠曲的)细长物体。
按材料类别分为:有机、无机纤维按材料来源分为:天然纤维和化学纤维天然纤维:自然界生长或形成的,适用于纺织用的纤维。
化学纤维:是指用天然的或合成的高聚物为原料,经过化学和机械方法加工制造出来的纤维。
化学纤维又可分为再生纤维、合成纤维、无机纤维。
再生纤维:以天然高分子化合物为原料,经化学处理和机械加工而再生制成的纤维。
合成纤维:由低分子物质经化学合成的高分子聚合物,再经纺丝加工而成的纤维。
二、聚集态结构1.对于纤维聚集态的形式,20世纪40年代出现了“两相结构”模型,即认为纤维中存在明显边界的晶区与非晶区,大分子可以穿越几个晶区与非晶区,晶区的尺寸很小,为10nm数量级,分子链在晶区规则排列,在非晶区完全无序堆砌。
这种模型成为缨状微胞模型。
从晶区到非晶区是否存在逐步转化的过渡区,尚有不同解释2.Hearle教授提出的缨状原纤结构模型,对此作了很好的解释,并与纤维的原纤结构形成很好的对应。
3.Kellel等人提出了著名的折叠链片晶假说,并认为,线性高分子链可达几百到几千纳米,具很大表面能,极易在一定条件下自发折叠,形成片状晶体。
4.依照片晶理论及事实,人们认为片晶就如同缨状微胞结构中的微胞,伸出的分子就像缨状分子,再进入其他片晶的为“缚结分子”,是纤维产生强度的主机制。
1、结晶态结构(1)结晶态:纤维大分子有规律地整齐排列的状态。
结晶区:纤维大分子有规律地整齐排列的区域。
纺织结构复合材料第一讲1. 什么是纺织结构复合材料?纺织结构复合材料具有纤维的优良性能和纺织品的柔韧性,是一种新型的复合材料。
它采用纺织品作为增强材料,常见的纤维有玻璃纤维、碳纤维、芳纶纤维等。
与传统的复合材料相比,纺织结构复合材料不存在层间剥离的问题。
此外,它的使用寿命长,防护性能好,能够适应高强度、高性能、多功能的性能要求,具有很高的应用价值。
2. 纺织结构复合材料的制备方法目前常用的纺织结构复合材料制备方法有以下几种:2.1 手工层叠法手工层叠法是一种简单而常用的制备方法,它利用胶水将纤维与基体胶粘在一起。
该方法制备的复合材料具有较好的柔韧性,并具有一定的强度、刚度、韧性和耐冲击性。
2.2 自动层叠法自动层叠法是一种自动化程度较高的制备方法,它通过自动化设备将纤维与基体粘结在一起。
该方法可以提高生产效率,使复合材料具有较好的一致性和稳定性。
2.3 预浸法预浸法是将纤维与预先浸润过原液的基体材料放置在模具中形成的复合材料。
该方法可以使复合材料具有更好的强度和刚度,但由于需要进行预浸润,成本较高。
2.4 压缩成型法压缩成型法是一种利用高温高压对纤维和基体进行加强和粘结的方法。
该方法可以制备出具有高强度和高刚度的复合材料,但设备成本相对较高。
3. 纺织结构复合材料的应用纺织结构复合材料广泛应用于航空航天、汽车、建筑、医疗、运动器材等领域。
以航空航天为例,纺织结构复合材料在制造航空器、导弹、卫星等方面有着广泛的应用,可以显著提高载荷能力、加速度、强度和稳定性等指标。
4.随着科技和生产技术的不断发展,纺织结构复合材料将会在更多领域得到广泛应用,成为未来的重要材料之一。
1、复合材料:由两种或两种以上不同性质的单一材料,通过不同复合方法所得到的宏观多相材料。
分类:(基体材料不同)无机非金属基复合材料、聚合物基复合材料、金属基复合材料;(工程应用的角度)结构复合材料、功能复合材料。
2、复合材料:是以一种材料为基体(Matrix),另一种材料为增强体(reinforcement)组合而成的材料。
分类:(按其组成分)金属与金属复合材料、非金属与金属复合材料、非金属与非金属复合材料;(按其结构特点)纤维复合材料、夹层复合材料、细粒复合材料、混杂复合材料。
3、纺织复合材料:如果复合材料的组分中含有纤维、纱线或织物,则称之为纺织复合材料。
4、碳纤维:是由90%以上的碳元素组成的纤维。
性能特点:碳原子结构最规整排列的物质是金刚石,碳纤维结构近乎石墨结构,比金刚石结构规整性稍差,具有很高的抗拉强度,它的强度约为钢的四倍,密度为钢的四分之一。
同时具有耐高温、尺寸稳定、导电性好等其他优良性能。
5、陶瓷纤维:新型功能性陶瓷纤维,是通过添加和配合不同种类的陶瓷微粉,采用不同方法制作而成。
(1)防紫外线纤维纤维织物防紫外线整理方法主要有两种:①使用紫外线吸收剂对织物或纤维进行处理。
它主要通过吸收紫外线并进行能量转换,将紫外线变成低能量的热能或波长较短的电磁波,从而达到防紫外辐射的目的。
②利用陶瓷微粉与纤维或织物结合。
增加表面对紫外线的反射和散射作用,以防紫外线透过织物而损害人体皮肤,其中没有光能的转化作用。
这些无机组分与紫外线吸收剂相比,每单位重量的紫外线吸收效果虽稍小,但光热稳定性、耐久性等优良。
此外,紫外线吸收剂与陶瓷微粉在纤维或织物上同时应用,则相互还有增效,防护效果更为优越。
(2)保温纤维①蓄热保温纤维:是一种可吸收太阳辐射中的可见光与近红外线,且可反射人体热辐射,具有保温功能的阳光蓄热保温材料。
用该纤维制成的服装,平时穿着时装内温度比传统服装高出2~8℃,即使在湿态下也有良好的吸光蓄热性能。
第一章纤维的结构特征纤维:通常是指长径比在10^3数量级以上、粗细为几微米到上百微米的柔软细长体,有连续长丝和短纤之分。
(是由一种或多种大分子通过某种形式集聚堆砌而成的。
)纤维结构:(1)形态结构:表观形态(纤维的长度、粗细、截面形状和卷曲或转曲等)、表面结构、微细结构(原纤结构与排列)。
(2)超分子结构:晶态、非晶态、结晶度、晶粒大小、取向度等;(3)大分子结构:化学组成、单基结构、端基组成、聚合度及其分布、大分子构象、大分子链柔曲性等;一、纤维的形态结构—微细结构(原纤结构)(1)微细结构:纤维内部的有序区(结晶或取向排列区)和无序区(无定形或非结晶区)的形态、尺寸和相互间的排列与组合,及细胞构成与结合方式。
(2)纤维是柔软细长物,其微细结构的基本组成单元大多为细长纤维状的物质----原纤(fibril)原纤(fibril):一统称,有时可代表由若干基原纤或含若干根微原纤,大致平行组合在一起的更为粗大的大分子束,直径10~30nm 。
可能存在有序态较差的非晶态部分。
(3)纤维的原纤按尺度大小和堆砌顺序可分为基原纤(1-3nm)→微原纤(4-8nm)→原纤(10-30nm)→巨原纤(0.1-0.6微米)→细胞棉纤维无巨原纤,羊毛无原纤,且副皮质无巨原纤层次,化学纤维和天然丝无细胞层次(4)分子与分子间作用力:范德华力、氢键、盐式键、化学键二、纤维的聚集态结构(超分子结构)纤维的聚集态结构指构成该纤维的大分子链之间的作用形式与堆砌方式。
具体指纤维的结晶与非晶结构、取向与非取向结构,以及通过某些分子间共混方法形成的“织态结构”等。
结晶结晶态:纤维大分子有规律地整齐排列的状态。
结晶区:纤维大分子有规律地整齐排列的区域。
晶区特点:a. 大分子链段排列规整;b. 结构紧密,缝隙,孔洞较少;c. 相互间结合力强,互相接近的基团结合力饱和。
(4)结晶度:纤维内部结晶区占整个纤维的百分率(5)结晶度对纤维结构与性能的影响结晶度↑→纤维的拉伸强度、初始模量、硬度、尺寸稳定性、密度↑;纤维的吸湿性、染料吸着性、润胀性、柔软性、化学活泼性↓。
纺材复习材料纺材复习材料1.纤维在纺织领域如何分类?天然纤维(植物纤维,矿物纤维,蛋白质纤维)化学纤维{再生纤维(再生纤维素纤维,再生蛋白质纤维,再生淀粉纤维),合成纤维,无机纤维2.羊毛的卷曲就是怎样构成的?棉的卷曲就是怎样构成的?由于正,副皮质的结构差异,导致一刚一柔,一所一展,是羊毛整体外观形态呈弯曲状的主要原因。
正皮质位于弯曲的外侧;副皮质位于弯曲的内侧。
又因为这种双边分布在羊毛纤维的轴向时发生螺旋的,因此形成了羊毛的卷曲。
棉纤维大分子聚合度为6000-15000,分子量为百万数量级,其氧六环结构就是紧固的,但六环之间的夹角可以发生改变,所以分子再并无外力作用的非晶区中,可以呈圆形民主自由伸展状态3.吸湿对纤维或纱线的性能产生什么影响?(1)吸湿对纤维重量和密度的影响纤维材料的重量随着水分两个的减少而变成比例地减少。
纤维密度随其回潮率的减少呈圆形先减后再降的特征。
(2)吸湿对纤维体积的影响纤维经久耐用后体积收缩,其纵向收缩小而横向收缩大。
(3)经久耐用对纤维力学性质的影响纤维吸湿后其力学性质如强力,模量,伸长,弹性,刚度等随之变化。
一般纤维,随着回潮率的增大,其强力,模量,弹性和刚度下降,伸长增加(4)吸湿对电学性能的影响纤维材料的经久耐用可以就是纤维的导电性进一步增强,介电常数变小小,抗静电性能进一步增强(5)经久耐用对热学性能的影响纤维经久耐用放出热量4.纤维吸湿最主要的要素是什么?纤维大分子中处在民主自由状态的亲水基团多少和亲水性的高低,纤维无序区的大小,纤维内孔径的多少和大小,纤维的比表面积的大小,以及纤维伴生物的性质和含量等5.纤维在拉伸过程中的力学行为?蠕变现象:应力不变,形变逐渐增加应力松弛现象:形变固定,应力逐渐降低6.纤维在弯曲过程中的脱落机理,过程纤维开始受力时其变形主要是纤维大分子链本身的拉伸,即链长链角的变形。
拉伸曲线接近直线,基本符合胡克定律。
当外力进一步增加,无定形区中大分子链克服分子键间次价键力而进一步伸展和取向,这时一部分大分子链伸直,紧张的可能被拉断,也有可能从不规则的结晶部分中抽拔出来。
基础知识1、表示纤维细度的指标有哪些?各自的含义是什么?习惯上各表示什么纤维的细度?◆ 直径——直观,用于圆形截面的纤维。
如:羊毛;投影宽度——用于非圆形截面的纤维;截面积——测量困难;比表面积——计算值。
◆ 特克斯Tt (tex )—国际标准单位在公定回潮率下,1000米长的纤维所具有重量的克数,公式L G T k 1000t =,m /g 10001000k 表示多少米长,表示LG ,特、分特、毫特,10进制。
◆ 旦数(旦尼尔数)N d (den )——在公定回潮率下,9000米长的纤维所具有重量的克数。
L G k d 1000N = ◆ 公制支数N m ——常用于棉纤维。
在公定回潮率下,单位重量(克)的纤维所具有的长度(米),kNm G L =,g /m k 表示多少G L ; ◆ 英制支数Ne :在公定回潮率9.89%时,一磅重的棉纱线所具有的长度是840码的倍数。
◆ 特克斯和旦数是定长制,数值越大,纤维越粗,支数是定重制,数值越大,纤维越细;◆ 结晶度纤维中晶区部分的质量或体积占纤维总质量或总体积的百分数称为结晶度,可用以下公式表示:100f 100f v v ⨯+=⨯+=ac c a c c V V V M M M )(或)(οοοο,Mc 为结晶区部分的质量,Ma 为非结晶区部分的质量; 2、推导公制支数(N m )、旦(D )、特(N t )、直径(d )之间的关系。
◆ 间接细度指标间的换算关系:t d m n m t T 9 = N ,9000 = N N ,1000 = N T ⋅⋅◆ 公制支数为5500的棉纤维,合多少分特?直径为多少?)(26.12)(54.1182.003568.003568.0104d )(182.055001000010t t 3m 4t m mm T T tex N T μδδπ=⨯=⨯=⋅=≈==1.纤维:通常是指长宽比在103倍以上、粗细为几微米到上百微米的柔软细长体。
1.长丝纱的形态结构在细纤化以后所发生的变化的主要体现。
长丝纱的形态结构在细纤化以后所发生的变化主要表现在两个方面:一是产生在纤维之间的孔隙数增加了,它基本上是随纤维根数的增加成比例增加的;二是纤维间孔隙的面积,将随纤维直径的减小而迅速减少。
2.目前用于纺制超细纤长丝纱的方法。
(1)改进型直接纺丝法 (2)海岛型(并列体)复合纺丝法(3)剥离型(裂片法)复合纺丝法 (4)多层型(分割体)复合纺丝法3.在纺丝过程中,影响拉伸工艺的因素。
4.超细纤长丝纱制备的纺织产品有哪些?优质绸型织物、超高密织物、茸效应织物、人造皮革、超轻量织物、高膨松织物等。
5.制备三异型长丝纱的方法。
一、同板同纺三异型长丝纱:同板同纺三异型长丝纱就是指用一组熔体流,从一块喷丝板上纺出的三异型长丝纱。
二、混纤共纺三异型长丝纱:这是一种利用复合纺丝方法来制备混纤型长丝纱的方法。
按理复合纺丝方法的特点是,一个喷丝孔喷出的一根单纤维丝中应含有两种以上的纤维组份,这两种组份可始终共生在一根纤维上,这就是一般的复合纤维。
还有一种方法就是把这两种组份在纺丝时就分离出来分别形成各自独立的组份纤维。
三、热履历差三异型长丝纱:这种三异型长丝纱必须使用两组独立的长丝纱半制品进行拼装,其原理就是设法在纺丝后的拉伸一定型一卷绕工艺中,让这两组纱接受不同的热处理过程,从而使合并后形成的一股长丝纱中有两种不同热履历史的单纤维。
这样当它最后织入织物,并在松弛条件下进行热处理时,在这两组纤维之间就会形成不同的收缩6.根据多组分复合长丝纱中各组分的分布规律,可把其分成的结构类型。
一、混纤型并列长丝纱二、混纤型交捻长丝纱三、混纤型分散长丝纱四、混纤型包芯长丝纱。
7.目前聚乳酸的生产和制备方法及其性能特点。
生产和制备方法:(1)间接法即丙交酯开环聚合法(ROP法):先将乳酸缩聚为低聚物,低聚物在高温、高真空等条件下发生分子内酯交换反应,解聚为乳酸的环状二聚体2丙交酯,丙交酯再开环聚合得到聚乳酸,此方法中要求高纯度的丙交酯。
复合材料考试复习资料1、复合材料的定义:由两种或两种以上不同性能、不同形态的组分通过复合工艺组合而成的一种多相材料,它既保持了原组分材料的主要特点又显示了原组分材料所没有的新性能。
2、复合材料的特征:可设计性:即通过对原材料的选择、各组分分布设计和工艺条件的保证等,使原组分材料优点互补,因而呈现了出色的综合性能;由基体组元与增强体或功能组元所组成;非均相材料:组分材料间有明显的界面;有三种基本的物理相(基体相、增强相和界面相);组分材料性能差异很大;组成复合材料后的性能不仅改进很大,而且还出现新性能.3、复合材料的分类:按基体材料分类①聚合物基复合材料:以有机聚合物(热固性树脂、热塑性树脂及橡胶等)为基体;②金属基复合材料:以金属(铝、镁、钛等)为基体;③无机非金属基复合材料:包括陶瓷基、碳基和水泥基复合材料。
按增强材料形态分类:①纤维增强复合材料:a.连续纤维复合材料:作为分散相的长纤维的两个端点都位于复合材料的边界处;b.非连续纤维复合材料:短纤维、晶须无规则地分散在基体材料中;②颗粒增强复合材料:微小颗粒状增强材料分散在基体中;③板状增强体、编织复合材料:以平面二维或立体三维物为增强材料与基体复合而成。
其他增强体:层叠、骨架、涂层、片状、天然增强体按用途分类:①结构复合材料:用于制造受力构件;②功能复合材料:具备各种特殊性能(如阻尼、光、电、磁、摩擦、屏蔽等)③智能复合材料④混杂复合材料4、复合材料的命名:复合材料可根据增强材料和基体材料的名称来命名,通常将增强材料放在前面,基体材料放在后面,再加上“复合材料”而构成。
5、复合材料的结构设计层次:一次结构:单层设计--- 微观力学方法:取决于增强相、基体相和结合界面的力学性能,增强相的含量、分布方向等;二次结构:层合体设计--- 宏观力学方法:取决于单层材料的力学性能和铺层方法(厚度、纤维交叉方式、顺序等);三次结构:产品结构设计--- 结构力学方法:取决于层合体的力学性能、结构几何、组合与连接方式6、增强体的定义:增强体是结构复合材料中能提高材料力学性能的组分,在复合材料中起着增加强度、改善性能的作用。
纺织材料学复习资料纤维的物理性能(吸湿性、拉伸力学性能、耐热性和导热性、光泽)一、光泽影响纤维光泽的因素:1、纤维层状结构对光泽的影响在纤维体内,层状结构使纤维体内光的折射率产生差异。
当光照射到具有层状结构的纤维上时,经一系列的反射和折射,所有从纤维内部各个层面上产生的反射光,部分被纤维吸收,部分仍折回到纤维表面而射出纤维体。
多层反射作用使到达纤维表面的反射光产生叠加,不同波长光还会产生干涉作用,使纤维呈现较强的光泽而不耀眼。
2、纤维纵向形态对光泽的影响纤维沿纵向的表面形态结构对光泽有重要的影响,纤维纵向表面平滑一致,则漫反射少,纤维表现出较强的光泽。
没有卷曲长丝的化学纤维,镜面反射较多使得光泽较强;丝光处理后的棉纤维,纤维膨胀使天然卷曲消失,纵向表面较为平滑,光泽较强;粗羊毛鳞片较稀疏,紧贴毛干,表面较为光滑,光泽较强。
细羊毛鳞片稠密,毛干贴紧程度较差,光泽较柔和。
若羊毛鳞片受损伤,光泽就会变得暗淡。
3、纤维横截面形状对光泽的影响对圆形截面纤维,进入纤维的光线可在纤维内部反射面上产生透射和反射。
平行光束照射时,透射光会形成聚焦,形成极光点或线,称为“极光”效应。
对三角形截面纤维,照射在纤维上的光线会产生强烈的镜面反射效果,进入纤维内部的光线,会产生镜面反射和平行的透射,像棱柱晶体一样转动或不同视角观察,产生光泽暗淡相间的现象,称为“闪光”效应。
获得具有不同光泽度纤维的措施:清除极光、呆板和刺眼现象,采取添加消光剂;实现光泽的层次感、柔和性和细腻闪烁化,采取仿生。
如天然纤维的原纤结构,能增加散射和多次反射与透射,达到柔和、细腻和微闪烁作用;天然纤维原纤的层状排列结构,能增加多层次的折射与反射,达到层次感和柔和作用。
二、吸湿性影响纤维吸湿性的因素:(1)、纤维内在因素1、亲水基团的作用:纤维分子中,亲水基团的多少和亲水性的强弱能影响其吸湿能力的大小。
数量越多,极性越强,纤维的吸湿能力越高。
(论述题增添如下:各种基团对纤维素纤维,蛋白质纤维,合成纤维吸水性都有很大的影响,如羟基、酰胺基、羧基、氨基等,与水分子的亲和力很大,能与水分子形成化学结合水。
纺织材料学复习资料纺织材料学是纺织工程专业的核心课程之一,主要涉及纤维、纺纱、织造、印染等方面的知识。
对于学习纺织材料学的同学来说,复习资料是必不可少的工具,可以协助其快速、高效地掌握课程知识,提高学习成绩。
一、纤维材料纤维材料是纺织品的基本构成部分,掌握纤维的特性,对于深入理解纺织材料学具有重要意义。
学习纤维材料时,需要了解常见的天然纤维、合成纤维、人造纤维等,并掌握其化学成分、物理特性、制作工艺等知识。
常见的纤维材料有棉、麻、羊毛、丝、涤纶、尼龙等。
二、纺纱技术纺纱技术是将纤维材料转变为纱线的过程,也是纺织品生产的第一步。
学习纺纱技术时,需要掌握纱线的基本性质和特性,了解常见的纱线品种、纺纱工艺、纺纱机械等知识。
常见的纱线有棉纱、毛纺、丝线、涤纶线等。
三、织造技术织造技术是将纱线编织成织物的过程,是纺织品生产的关键环节。
学习织造技术时,需要了解常见的织物品种、织造工艺、织造机械等知识,并掌握织物的结构和特性。
常见的织物有平织物、斜纹布、提花织物、针织物等。
四、印染技术印染技术是对织物进行染色、印花、整理等处理的过程,可以使织物具有更多的花样和色彩。
学习印染技术时,需要了解常见的染料、印花技术、整理工艺等知识,并掌握印染后织物的性能和质量。
常见的染料有天然染料、化学染料、荧光染料等。
对于纺织材料学的学习和复习,还需结合实际案例进行分析,掌握纺织品的生产过程和市场需求。
同时,利用网络和图书馆等资源,寻找更多的学习资料,进行多方面的综合学习。
总之,纺织材料学是一门综合性的学科,需要多维度的学习和理解。
通过掌握纤维材料、纺纱技术、织造技术、印染技术等知识,以及对市场需求和发展趋势的把握,才能在纺织行业有所作为。
因此,建议学习者在复习资料的选择上以全面性和实用性为标准,注重理论与实践的结合,不断提高自身素质和技能水平。
复合材料复习资料1复合材料的定义?复合材料是由两种或两种以上物理和化学性质不同的物质组合而成的一种多相固体材料。
复合后的产物为固体时才称为复合材料,若为气体或液体,就不能成为复合材料。
2复合材料的分类:1)按基体材料类型分为:聚合物基复合材料;金属基复合材料;无机非金属基复合材料。
(始终有基字)2)按增强材料分为:玻璃纤维复合材料;碳纤维复合材料;有机纤维复合材料;金属纤维复合材料;陶瓷纤维复合材料(始终有纤维二字)3)按用途分为:功能复合材料和结构复合材料。
(两种的区别)结构复合材料主要用做承载力和此承载力结构,要求它质量轻、强度和刚度高,且能承受一定温度。
功能复合材料指具有除力学性能以外其他物理性能的复合材料,即具有各种电学性能、磁学性能、光学性能、声学性能、摩擦性能、阻尼性能以及化学分离性能等的复合材料。
3复合材料的基体:金属基---对于航天与航空领域的飞机、卫星、火箭等壳体和内部结构,要求材料的质量小、比强度和比模量高、尺寸稳定性好,选用镁、铝合金等轻金属合金做基体。
对于高性能发动机,要求材料具有高比强度、高比模量、优良的耐高温性能,同时能在高温、氧化环境中正常工作,可以选择钛基镍基合金以及金属间化合物作为基体材料;对于汽车发动机,选用铝合金基体材料;对于电子集成电路,选用银铜铝等金属为基体。
轻金属基体—铝基、镁基,使用温度在450℃左右或以下使用,用于航天及汽车零部件。
连续纤维增强金属基采用纯铝或单相铝合金,颗粒、晶须增强…采用高强度铝合金。
钛基,使用温度在650℃(450-700),用作高性能航天发动机镍基、铁基钴基及金属间化合物,使用温度在1200℃(1000℃以上),耐高温4聚合物基体一)简答题(各自优缺点)聚合物基复合材料的聚合物基主要有:不饱和聚酯树脂、环氧树脂、酚醛树脂等热固性树脂。
各自优缺点:二)聚合物基体的作用选择题:a . 将纤维黏在一起;b.分配纤维间的载荷;c .保护纤维不受环境的影响5陶瓷基特点:比金属更高的熔点和硬度,化学性质非常稳定,耐热性、抗老化性好,但脆性大,韧性差。
纺织结构复合材料第一讲一、引言纺织结构复合材料是一种由纤维和基体组成的材料,具有许多优异的性能和应用潜力。
纺织结构复合材料的制备和性能研究是材料科学和工程领域的一个重要研究方向。
本文将首先介绍纺织结构复合材料的基本概念和研究背景,然后探讨其制备方法和性能特点,最后对其应用领域进行简要介绍。
二、纺织结构复合材料的基本概念和研究背景纺织结构复合材料是由纤维和基体组成的复合材料。
纤维可以是天然纤维、合成纤维或金属纤维,基体可以是塑料、金属、陶瓷等。
纺织结构复合材料的制备过程包括纤维的编织、钉合或缠绕等工艺,以及基体的浸渍和固化等步骤。
纺织结构复合材料具有轻质、高强度、耐热、耐腐蚀等优点,广泛应用于航空航天、汽车、体育用品等领域。
纺织结构复合材料的研究背景可以追溯到20世纪50年代。
随着纤维材料和基体材料的不断发展和进步,纺织结构复合材料的制备和性能得到了很大提升。
近年来,纺织结构复合材料在材料科学和工程领域的研究越来越受到重视,许多学者和科研人员开始关注纺织结构复合材料的制备方法、性能评价和应用。
三、纺织结构复合材料的制备方法纺织结构复合材料的制备方法有多种,常见的方法包括编织法、钉合法、缠绕法等。
编织法是将纤维交叉编织成织物,然后通过浸渍和固化等工艺使基体与纤维相互结合。
钉合法是将纤维钉在基体上,然后进行浸渍和固化等工艺,使纤维与基体紧密结合。
缠绕法是将纤维缠绕在基体上,然后进行浸渍和固化等工艺,使纤维与基体形成一体化结构。
纺织结构复合材料的制备方法选择的关键因素包括纤维的类型、基体的类型、应用环境等。
不同的制备方法可以得到不同的纺织结构复合材料,具有不同的性能和应用潜力。
四、纺织结构复合材料的性能特点纺织结构复合材料具有许多优异的性能特点。
首先,它们具有较高的强度和刚度,比许多传统材料具有更好的机械性能。
其次,纺织结构复合材料具有较低的密度,重量轻,适用于需要减轻重量的应用领域。
此外,纺织结构复合材料具有良好的耐热性和耐腐蚀性,可以适应各种极端环境。
一,纺织学院1.“纺织材料学”考研复习提纲一.基本要求1. 掌握纤维分类、命名、性状特征和基本获得途径及方法,了解常用纤维(棉、毛、丝、麻、各种化纤)的结构和性质,并对特种纤维、功能纤维及新纤维种类和特征有一定的了解;2. 了解纤维结构的基本概念与表达,纤维可成形性的概念与表达,以及纤维结构和成形方法对纤维性质的影响;3. 掌握纤维基本性质(机械、吸湿、热学、光学、电学、表面性质)的表达和常用性能指标,以及相关测量方法,能解释影响纤维性能的基本因素(包括纤维结构、加工成形工艺、环境条件等);4. 掌握各类纱、丝、线的分类、命名、结构及性能特征和成形方法,特别是非传统纺纱技术,复合、结构纺纱技术及成纱结构与性能;5. 了解纱线的结构与性能的关系及其在各大类纱线(纱、丝、线)开发中的应用,掌握纱线结构和性能测量及纱线品质评定的基本方法与内容;6. 了解纺织品(机织物、针织物、非织造布及其复合织物)的基本分类、分类、命名、结构及性能特征和成形方法,以及在服用、家用、产业用中的基本要求与特征;7. 掌握织物服用和使用性能实现与表达方法和影响织物服用和使用性能的因素,掌握织物性能测量、品质要素评定和各类织物分析鉴别的方法,以及掌握织物使用中的维护与保养;8. 了解产业用和技术纺织品的性能及功能特征,使用中的对安全性和可靠性的要求,以及相应的评价方法。
二.各章要点(*为精读理解,其他通读)绪论一、纺织材料的定义与内容*二、纺织材料发展中的问题*三、纺织材料学应关注的知识及思考第一章纤维分类、加工与发展第一节纤维及其分类*第二节各种常用纤维简介*第三节纤维的加工第四节纤维的应用与未来*第二章纤维的结构特征第一节纤维基本结构的构成*第二节纤维的结构特征与测量*第三节典型纤维的结构与特征*第三章纤维的形态与表征第一节纤维的长度及其分布*第二节纤维的细度及其分布*第三节纤维的卷曲或转曲*第四节纤维的截面形状与表征*第四章纺织材料的吸湿性第一节纤维的吸湿及吸湿机理*第二节吸湿性的测量第三节吸湿对纤维性质的影响*第五章纤维的力学性质第一节纤维的拉伸性质*第二节纤维力学性能的时间依赖性* 第三节纤维的弯曲、扭转与压缩*第六章纤维的表面性质第一节纤维表面的内涵*第二节纤维的表面特征*第三节纤维的摩擦性质*第四节纤维的浸润性与芯吸*第七章纤维的热学性质、光学性质、电学性质第一节纤维的热学性质*第二节纤维的光学性质*第三节纤维的电学性质*第八章纤维的可加工性第一节纤维的可初加工性*第二节化学纤维的初加工*第三节纤维的损伤与清洁化第九章纤维的鉴别与质量评定第一节纤维的鉴别*第二节纤维的质量要素*与评定第十章纱线的分类与结构特征第一节纱线的分类*第二节纱线的加工与发展第三节纱线的结构特征*第十一章纱线的基本特征参数第一节纱线的细度与不匀*第二节纱线的捻度与捻缩*第三节纱线的毛羽与表征*第四节纱中纤维的转移与分布*第十二章纱线的力学性质第一节纱线的拉伸性质*第二节纱线的断裂机理*第三节混纺纱的拉伸性质*第四节纱线的弯曲、扭转与压缩性质* 第五节纱线的耐久性能第十三章纱线的加工性能与品质评定第一节纱线的可加工性*第二节纱线的识别与方法*第三节纱线的品质要素*与评定第十四章织物及其分类第一节织物的概念、分类及应用* 第二节一般织物及名称第三节特种织物*第四节织物加工及其发展*第十五章织物的结构与基本组织第一节机织物的结构与组织*第二节针织物结构与组织*第三节非织造布的结构*第十六章织物的基本力学性质第一节织物的拉伸性质*第二节织物的撕裂性质*第三节织物的顶破性质*第四节织物的弯曲性*第十七章织物耐久与安全性第一节织物的力学耐久性*第二节织物的耐老化性*第十八章织物的保形性第一节织物抗皱性与褶裥保持性* 第二节织物的悬垂性*第三节织物的起毛起球性*第四节织物的尺寸稳定性*第十九章织物的舒适性第一节织物的透通性*第二节织物的热湿舒适性*第三节织物的刺痒作用*第四节织物的静电与湿冷刺激第二十章织物的风格与评价第一节织物的风格概念与分类* 第二节织物手感与触觉风格*第三节织物光泽与视觉风格*第四节织物风格与加工成衣性第二十一章织物的安全防护及其他功能第一节织物的防火与阻燃*第二节织物的生化防护作用*第三节纺织品的物理作用防护* 第四节防护中的可靠与安全*第五节织物的智能防护作用第二十二章织物的使用保养与品质评定第一节织物的去污与防污*第二节织物的防霉与防蛀第三节纺织品其它保养处理*第四节织物的鉴别*第五节织物的品质评定(评定内容*)三.基本内容与关注点1. 名词解释:纺织材料专业名词及术语的定义、解释及表达范围;2. 问答题:纺织材料结构、性质、加工成形和测量条件间的相互关系及影响的讨论,已有理论或解释和结果的辨析与应用;3. 计算题:纺织材料结构和性能的定性、定量表达,以及指标换算与计算;4. 上述3点会涉及第二条的各项内容,即会考虑考题的覆盖性和代表性。
第一章纤维分类、加工和发展第一节纤维及其分类•一、纤维定义与要求•纤维: 通常是指长宽比在1000倍以上、粗细为几微米到上百微米的柔软细长体。
纺织纤维:长度达到数十毫米以上具有一定的强度、一定的可挠曲性和一定的服用性能,可以生产纺织制品的纤维。
二、纤维的分类与命名第二节各类常用纤维简介•一、天然纤维素纤维Natural cellulosic fibers•1.棉Cotton•(1)棉纤维的组成与特征•棉纤维长于棉籽上,先生长变长(增长期),后沉积变厚至成熟(加厚期)的单细胞物质。
•棉纤维为多层状带中腔结构,稍端尖而封闭,中段较粗,尾端稍细而敞口,呈扁平带状,有天然的扭转,称“转曲”。
截面常态腰圆形,中腔呈干瘪状。
•(2)棉的分类Cotton Classification : 陆地棉, 海岛棉, 粗绒棉。
•三种棉纤维的比较长度(mm) 细度(tex) 强度(km)•陆地棉(细绒棉)23~33 0.15~0.2 21~25•海岛棉(长绒棉)33~64 0.12~0.14 >30•亚洲棉(粗绒棉)15~24 0.25~0.4 12•棉纺确定工艺参数时采用品质长度2.麻Bast fibers•(2)苎麻Ramie•苎麻为中国原产地麻纤维,称为“中国草”,也称白苎、绿苎、线麻和紫麻,为多年生宿根植物。
苎麻单纤维较长,可单纤维纺纱。
•Ramie is one of the oldest vegetable fibers and has been used for thousands of years.主要产于我国的长江流域,以湖北,湖南,江西居多,印度尼西亚,巴西,菲律宾等国也有种植。
苎麻纤维品质优良,单纤维长,主要用于夏季服装面料,装饰用布等。
苎麻可每年收割三次。
•(3)亚麻Flax(linen)•亚麻也称鸦麻、胡麻,分纤用、油用、纤油两用三类,均为一年生草本植物,我国主要产地在黑龙江。
•麻织物特点•二、天然蛋白质纤维Natural protein fibers•毛是指主体支撑的毛发较长和粗硬,绒是簇生的纤维较短和细软。
纺织材料复习题1.纺织纤维应具备哪些基本条件?可纺性、强度、弹性、细度、长度。
2.名词解释:纤维、纺织纤维、天然纤维、化学纤维、再⽣纤维、合成纤维等。
纤维:是细⽽长的物体,是⾮常纤细的线状物。
纺织纤维:是具有可纺性和⼀定强度、弹性、细度、长度等特点,可⽤以制造纺织品的各种纤维。
天然纤维:⾃然界⽣长形成的适⽤于纺织的纤维。
化学纤维:是⽤天然的或⼈⼯合成的⾼聚物以及⽆机物为原料,主要经过化学处理加⼯制成的。
再⽣纤维:是⽤天然⾼聚物为原料,经过化学⽅法制成的与原聚合物化学组成基本相同。
合成纤维: 是⽤单体经⼈⼯合成获得的⾼聚物为原料制成的。
3.列出纺织纤维的分类表。
7.叙述细绒棉和长绒棉、锯齿棉和⽪棍棉的特点。
细绒棉:是指陆地棉各种品种的棉花,纤维较细。
长绒棉:是指海岛棉各品种的棉花和海陆杂交棉,纤维较长,细⽽柔软,品质优良,是⽣产10tex以下棉纱的原料。
锯齿棉:成本低、产量⾼、质量差。
⽪辊棉:成本⾼、产量低、质量好。
8.试述棉纤维的截⾯和纵向形态,并说明天然转曲的⼯艺意义。
腰圆形,有中腔,天然转曲。
光泽差,使棉纤维具有⼀定的抱合⼒。
9.棉纤维主要组成物质是什么?它对酸碱的抵抗⼒如何?纤维素较好耐碱性,较差耐酸性。
10.什么叫丝光处理?丝光处理适⽤于什么织物?利⽤稀碱溶液可对棉布进⾏“丝光”处理,得到丝光棉。
11.简述棉纤维织物的主要服⽤性能。
吸湿透⽓,粗糙易皱。
苎⿇纤维中间有沟状空腔,管壁多孔隙,因⽽透⽓性试述棉纤维的基本性能与成纱质量的关系。
纤维越长,成纱质量越⾼;棉纤维长度越长,所纺纱的极限细度就越细;棉纤维长度越短,所纺纱的极限系度就越粗;纤维长度越长、长度整齐度越⾼时,细沙条⼲越好;纤维长度很短、长度整齐度很差时,条⼲变差,成纱品质下降。
12.试述常见⿇纤维的组成和形态结构。
⽐棉纤维⾼三倍左右,与其他纤维相⽐单纤维长度较长,纤维长度变异系数达80%以上。
亚⿇纤维纵向中段粗两端细,呈纺锤形,横截⾯呈多⾓形,需经过浸渍、⼲燥。