2.5Dテキスタイル複合材料の開発と適用

Oct 21, 2024

空中構造の観点から分類された繊維複合材料は、2次元の繊維複合材料と3次元繊維複合材料の2つの主要なカテゴリに分類できます。

繊維構造複合材料は、繊維処理方法を使用して1次元繊維（または糸）を2次元または3次元繊維アセンブリ（一般に繊維フィールドのファブリックとして知られている）に変換し、それらを強化として使用する複合材料を指し、それらを強化として使用します。構造。空中構造の観点から分類された繊維複合材料は、2次元の繊維複合材料と3次元繊維複合材料の2つの主要なカテゴリに分類できます。 The Development and Application of 2

繊維複合材料の開発の初期段階では、他の複合材料と比較して優れた性能と組み合わせた比較的後方繊維織り技術と機器は、さまざまな分野で2次元繊維複合材料を広く適用しました。ただし、2次元繊維複合材料の自然な欠陥は、主要な領域での適用を制限しています。主な理由は2つあります：

2次元繊維複合材料のプリフォームは通常、正方形のサンプルであり、実際の使用要件に応じてチューブ型の生地に直接作成することはできません。したがって、実際の使用には材料の切断、階層化などが必要です。さらに、厚さの方向は、主にラミネートプロセスを通じて繊維布の単一層を押すことで作られます。そのほとんどは手動操作です。このプロセスは複雑で、労働集約的で、労働条件が低く、コストが高く、高価な価格があります。

2次元繊維複合材料は、通常、剛性、強度、疲労抵抗など、厚さ方向の性能が低いことを示し、より高いせん断応力に耐えることを困難にします。これは、厚さ方向の厚い部品の機械的パフォーマンス要件を満たすことができず、パフォーマンスが低下します。

これらの2つの主な理由は、2次元繊維複合材料の実際の適用を制限しています。厚さ方向の強度が不十分な主な欠陥は、主要部分での使用を制限し、一般に補助部品で使用されます。生産コストを削減しながら、厚さ方向の強度の観点から2次元繊維複合材料の自然な欠陥に対処しながら、3次元繊維構造補強複合材料が1960年代から人々の視界に入り始めました。

2次元ラミネートコンポジット材料との最も重要な違いは、3次元の繊維複合材料が1つのピースに織り込まれており、インテリアの概念がなくなったことです。補強繊維は、層内だけでなく、層の間でも連続しており、厚さ方向の強度と損傷の耐性を大幅に改善し、大きな構造の全体的な形成の可能性を提供します。

3次元ファブリックの一種として、2.5Dテキスタイル構造強化複合材料は、高構造の完全性、高強度、高特異的剛性、腐食抵抗、疲労抵抗、優れた設計性を備えています。従来の3次元繊維複合材料と比較して、3次元繊維複合材料の複雑な形成プロセスを回避し、生産コストを効果的に削減し、生産サイクルを短縮し、優れたファブリックデザイン形成パフォーマンスを備えています。部品、そして工業化を実現します。航空宇宙、軍事、市民の広範な使用をよりよく満たすことができます。