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多向立体织物

duoxiang liti zhiwu
多向立体织物
multi-directional fabric
        用碳纤维作原料经特种编织工艺加工而成,是碳/碳复合材料的基材,简称nD织物。n表示向数,D表示方向。它与传统的平面织物不同,呈立柱体状。织物中碳纤维按规定的空间位置编成紧密交叉的网络结构。3D织物最早出现于20世纪60年代,到70年代又逐步研制出了4D、 5D……11D、13D织物。图为3D和4D织物的结构。多向立体织物大多采用多向编织方法编制,先将碳纤维涂以树脂,热固成硬棒再进行编织。制成的nD织物经过复合工艺,即浸渍有机物并加高温使之碳化以至石墨化,成为碳/碳复合材料。碳/碳复合材料具有下列特性:①比重小,仅为钢材的1/4;②模量高,刚性好,内阻尼大,减振性能良好;③强度高,具有很高的比强度;④热膨胀系数小,耐高温性能极佳,经石墨化处理后可耐3000℃ 左右的高温;⑤耐腐蚀、耐疲劳、耐磨,并具有相当的抗静电性。由于有这些特异的性能,碳/碳复合材料遂成为新型的尖端材料之一。最初用于导弹和航天器材,到70 年代后期逐步推广到民用。可用以制做汽车、火车等的车身、船体、假肢、医疗器械、化学品贮罐、高速回转器件和体育用品等。碳/碳复合材料也可采用拉制热固、缠绕成型、针刺碳毡和注射成型等方法做成基材,再施以相应的复合工艺而成。 (郭廉耿)
3D织物结构示意图


4D织物结构示意图 


                

                                                                                                                                                                                           
 
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