碳纤维二维编织管状织物的编织工艺

马晓红， 檀江涛， 秦志刚

(河北科技大学 纺织服装学院， 河北 石家庄 050018)

碳纤维是一种应用于军工航天等高技术领域的新型增强材料，其力学性能突出，又具备类似普通纤维的柔软可编织性，因此，通常被用来作为编织复合材料增强体[1-2]。在复合材料增强体的各种编织工艺中，二维编织工艺在编织纤维过程中对纤维的力学性能损伤较小，同时可与不同截面形状的芯模进行紧密贴合，使得增强体的整体性较好。由于二维编织物组织结构变化较少，因此，目前主要是通过改变编织过程中芯轴形状、纱锭数量以及底盘轨迹对二维编织管状织物进行设计[3]。其中碳纤维二维编织管状织物可通过平压方式制成层合板结构复合材料或直接制成管件复合材料[4]。但由于碳纤维复丝属于脆性材料，耐弯折性差，受磨损后易起毛断裂，同时碳纤维本身具有导电性，使得二维编织过程难度增加[5-6]。

1 碳纤维的可编织性

1.1 拉伸断裂性能

采用日本东丽公司生产的T300B-3000-40B型碳纤维复丝，线密度为198 tex，密度为1.76 g/cm3。为考察所用碳纤维复丝原料在编织过程中的特性，首先参照GB/T 3362—2005《碳纤维复丝拉伸性能实验方法》对其进行拉伸性能测试。由于碳纤维复丝在实际编织过程中未进行二次上浆，因此，本文试验在测试碳纤维拉伸强度时未对整个纱线进行浸胶，仅对夹头所夹持的纱线进行了树脂固化。采用深圳郎博万公司所生产的 NO.1-691型环氧树脂和所对应的固化剂，按树脂与固化剂质量比为3∶1对纱线进行常温固化，然后参照上述国标中加强片的要求，对试样黏贴加强片。……