不同结构三维UHMWPE纤维复合材料的性能研究王景景---本文来源于网络，仅供参考，勿照抄，如有侵权请联系删除---摘要：随着超高分子量聚乙烯（UHMWPE）纤维在轻质复合材料方面的应用越来越广泛，UHMWPE纤维作为增强基体制造符合材料的研究日益深入，但经过三维编织结构加工成的复合材料的应用性能研究尚在初期。本文以UHMWPE纤维做为轻质增强基体，采用三维编织的方法，经过真空模塑成型（VARTM）工艺制备复合材料。在相同的真空注塑成型工艺条件下，对比不同编织结构对复合材料的树脂体积分数、面密度、弯曲性能和抗拉伸性能的影响。通过对比深交联、浅交弯联、浅交直联编织结构VARTM制备的复合材料力学性能，结果表明：深交联结构复合材料的力学性能优于浅交弯联和浅交直联结构三维复合材料。关键词：UHMWPE纤维;三维编织;复合材料;应用性能;深交联：TQ342.61文献标志码：A：1009-265X（2021）04-0012-06Abstract：UHMEPEfiberismoreandmorewidelyappliedinlightweightcomposites.TheresearchofUHMWPEfiberasreinforcingmatrixtomanufacturecompositesisdeepening，buttheapplicationperformanceofcompositesfabricatedby3Dweavingstructureisstillintheearlystage.Inthispaper，thecompositeswerepreparedwiththree-dimensionalweavingmethodbyusingUHMWPEfiberasthelightweightreinforcingmatrix，andvacuumassistantresintransfermolding（VARTM）.InthesameVARTMprocessconditions，theeffectsofdifferentweavingstructuresonresinvolumefraction，surfacedensity，bendingpropertiesandtensilepropertieswerecompared.Themechanicalpropertiesofthecompositespreparedbydeepcross-linked，shallowcross-linkedbending-connected，andshallowcross-linkedstraight-connectedbraidedVETMwerecompared.Theresultsshowedthatthemechanicalpropertyofdeepcross-linkedcompositewasbetterthanthatofshallowcross----本文来源于网络，仅供参考，勿照抄，如有侵权请联系删除---linkedbending-connectedandshallowcross-linkedstraight-connectedthree-dimensionalcomposites.Keywords：UHMWPEfiber;three-dimensionalweave;composite;applicationperformance;deepcross-linked随着全球纤维材料技术的进步，各行业在特种纤维开发与应用方面的研究越来越成熟，纤维材料已在多个领域取代金属材料，成为首选的复合材料增强基体[1]。尤其是以碳纤维、芳纶、超高分子量聚乙烯（UHMWPE）纤维的应用性能最为瞩目。在复合材料领域，碳纤维和芳纶纤维已被大范围应用。近年来，因UHMWPE纤维具有较碳纤维和芳纶更低的加工成本，及更为优良的使用性能如强度、化学稳定性、低密度、耐冲击等性能[2-3]使其在防护材料、医用高分子材料、海事绳缆、轻质装甲等方面的研究及应用越来越广泛。在适宜的应用条件下有取代碳纤维及芳纶纤维的趋势。不同品种高强度纤维的性能对比见表1。以往UHMWPE纤维作为增强体，多以UD布的形式，用于军用防护衣的插板材料，其基本结构是两层以上单向排列的无纬布[4]，制成品需要一定的厚度方能满足防护的要求[5]，且存在重量大，不易佩戴、行动不便等缺陷[6]。当前，UHMWPE纤维三维织物复合材料的开发还未成熟，多数研究集中在纤维的改性[7]及复合材料的理论层次[8]。本文旨在利用UHMWPE纤维质轻强度高的特点，制备轻质纤维增强复合材料，借助不同三维结构的UHMWPE纤维预制件，制备成复合材料后，对比不同三维结构对复合材料力学性能的影响。1实验1.1原料与仪器原料：超高分子量聚乙烯纤维：1778dtex（1600D）（杭州翔盛高强纤维材料股份有限公司）;MERICAN30-200P乙烯基酯树脂（双酚A环氧乙烯基酯树脂）（华东理工大学华昌聚合物有限公司）。仪器：全自动剑杆织样机（江阴通源有限公司）;101A-4S型电热鼓风干燥箱（深圳市亿博兰电子有限公司）;WeiFeng168型包覆机（浙江伟峰机械有限公司）;HF-9008S型万能材料试验机（江苏力高检测设备有限公司）。1.2实验过程1.2.1三维UHMWPE織物的织造过程选用规格为1778dtex的UHMWPE纤维，以3种典...