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采用多种高性能纤维织物制造轻量化、高强度的复合材料是织物的发展趋势,本文基于复合材料结构性能一体化设计原理,以高强度高模量的芳纶纤维和低密度高韧性的PBO纤维作为增强材料,以碳纤维材料作为改性材料,采用RTM成型工艺制备了多种层合结构的CF-ANF-PBO超混杂三维复合材料,根据ANF/PBO体积分数设计了不同混杂结构的织物复合材料,并研究了不同混杂结构复合材料的力学性能。结果表明:当ANF/PBO体积分数达到100%时,未改性条件下复合材料的拉伸模量和强度最大,分别为68.81 GPa和543.02 MPa,而加入碳纤维改性后拉伸模量和强度分别为73.52 GPa和636.82 MPa,拉伸模量和拉伸强度性能总体改善分别为6.8%和17.27%,可以看出碳纤维的加入明显改善了芳纶和PBO纤维复合材料的性能。
L. An 博士、B. Liang、CN Li、YL Huang 博士、Y. Hu、Z. Li、JN Armstrong 教授、D. Faghihi 教授、SQ Ren 教授,纽约州立大学布法罗分校机械与航空航天工程系、能源环境与水研究所研究与教育,美国纽约州布法罗 14260。电子邮件:shenren@buffalo.edu JY Wang,SQ Ren 教授 纽约州立大学布法罗分校化学系,美国纽约州布法罗市 14260 Z. Guo,C. Zhou 教授 纽约州立大学布法罗分校工业与系统工程系,美国纽约州布法罗市 14260 SQ Ren 教授 纽约州立大学布法罗分校能源、环境与水 (RENEW) 研究所研究与教育,纽约州布法罗市 14260 关键词:可穿戴纺织品、芳纶纤维、恶劣环境、气凝胶复合材料、制造
对于应变测量仪器,我们大量使用双传感器应变传感器 (DSST,由乔治亚州罗斯威尔 30075 的 Measurements Technology, Inc. 生产)。这是一种夹式装置,有效测量长度为 1 英寸。它可以同时测量两个纵向应变,相当于背对背测量仪安装。由于担心该装置与粘合应变计相比的准确性,我们将传感器安装在长 (.75 英寸) 粘合应变计上进行测试。DSST 的结果始终与实验误差范围内的应变计结果相同。由于这些比较结果一致,我们已采用该传感器进行常规单轴拉伸试验,从而大大节省了时间和金钱。