镀铜碳纤维丝束细观耐磨性的有限元仿真模拟
2021-01-05戴鑫,李晶,陈晨
纺织学报 2020年6期
戴 鑫,李 晶,陈 晨
(1. 西安工程大学 机电工程学院,陕西 西安 710048; 2. 西安市现代智能纺织装备重点实验室,陕西 西安 710048; 3. 江苏永钢集团有限公司 制造管理部,江苏 张家港 215628; 4. 绍兴市柯桥区西纺纺织产业创新研究院,浙江 绍兴 312065)
碳纤维是一种含碳量在95%以上的高强度、高模量的新型纤维材料,具有耐高温、耐腐蚀、耐疲劳、导热、导电和热膨胀系数小的特性,又因其较为柔软及良好的可加工性,且还具有碳材料的固有特征,碳纤维及其复合材料被广泛应用于纺织领域,是战略性高科技材料。碳纤维织物是碳纤维及其复合材料在纺织领域中的重要体现,已广泛应用于航空航天、国防军工等领域,具有不可替代性[1-3]。然而碳纤维是脆性材料,断裂伸长率低,碳纤维丝束在织造时易变形断裂,并出现起毛、断经等现象,严重影响了织物的力学性能,降低了碳纤维的利用率和织造效率[4-5],因此,提高碳纤维丝束的耐磨性能,有效减少织造过程中的起毛、断经等现象成为碳纤维织造的首要任务。
目前,已有学者提出对碳纤维表面处理,如碳纤维表面上浆技术,通过在碳纤维表面上浆形成一层保护膜来减小摩擦损伤,但浆料比例难以控制,过量的浆料会降低碳纤维的耐磨性[6];通过加捻的方式可加大丝束抱合力,但加捻过程中纤维会受到损伤,且随着捻度的增加,丝束与树脂的结合会变差[7];杨洁等[8]借助现有的UMT Tribolab摩擦磨损试验仪和课题组自行设计制造的摩擦实验……
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