玄武岩纤维及其针织物尺寸性能的研究

论文摘要

连续玄武岩纤维(Continuous Basalt Fibre简称CBF)是前苏联多年研究开发的高科技纤维,近几年,中国也拥有了玄武岩纤维的批量生产线。与其他高性能纤维相比,玄武岩纤维综合性能优异、性价比高,应用领域广泛,极具发展前景。因此,对玄武岩纤维进行研究具有一定的现实意义。目前,对于玄武岩纤维的研究主要是集中在生产制备技术,而对玄武岩纤维性能以及在针织方面的研究还很少。本课题对玄武岩纤维及其制品的研究,旨在进一步加深对玄武岩纤维性能的认识与了解,并在纬编针织工艺方面做出新的尝试与研究,以期使玄武岩纤维得到更大的应用及发展。论文主要从以下几方面进行研究。1.对玄武岩纤维及其纱线的各项性能指标进行测试和分析,包括玄武岩纤维强力分布,玄武岩纤维纱线的拉伸性能,耐酸碱性以及热稳定性等以综合分析玄武岩纤维及纱线的各种性质。2.对玄武岩纤维纱线上机编织工艺进行研究,通过对纱线在织针上的钩折强度以及线圈效率的定义,选择合适机号的手摇横机,采用两种不同规格的纱线编织四种有代表性的组织结构,考察不同的工艺参数对编织过程和织物外观质量的影响。3.对玄武岩纤维针织物进行尺寸性能以及线圈形态的研究,通过对玄武岩纤维针织物进行各项尺寸参数的测试,分析织物密度参数与线圈长度倒数的关系以及织物的尺寸稳定性,力图实现织前对织物尺寸的预测。同时,通过观察织物中线圈的形态讨论了玄武岩纤维纱线对线圈结构的影响。4.对玄武岩纤维损伤程度进行研究,提出了玄武岩纤维损伤程度的定量评价方法,分析讨论了不同规格玄武岩纤维纱线在不同组织结构情况下,纤维损伤随线圈长度变化的趋势,发现存在一个最佳工艺点,在该点纤维的损伤最小,这为选择合理的玄武岩纤维编织工艺提供了依据。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 连续玄武岩纤维的研究现状
• 1.1.1 国外研究动态
• 1.1.2 国内研究动态
• 1.1.3 CBF的制备
• 1.2 玄武岩纤维在复合材料方面的应用
• 1.2.1 玄武岩纤维增强复合材料
• 1.2.2 玄武岩纤维声、热绝缘复合材料
• 1.2.3 玄武岩纤维抗摩擦复合材料
• 1.3 产业用针织结构复合材料的发展概况
• 1.4 本课题的研究意义、内容和方法
• 1.4.1 研究意义
• 1.4.2 研究内容和方法
• 第二章 玄武岩纤维及其纱线性质的研究
• 2.1 玄武岩纤维简介
• 2.1.1 玄武岩纤维的成分
• 2.1.2 玄武岩纤维的基本性质
• 2.2 玄武岩纤维强力分布的分析
• 2.2.1 Weibull理论
• 2.2.2 拉伸实验与函数拟合
• 2.2.3 强力特性的分析
• 2.3 玄武岩纤维纱线性质
• 2.3.1 拉伸性能
• 2.3.2 化学稳定性
• 2.3.3 热稳定性
• 2.4 小结
• 第三章 玄武岩纤维针织物上机编织工艺的研究
• 3.1 织物组织结构的设计
• 3.1.1 纬平针组织
• 3.1.2 罗纹组织
• 3.1.3 米拉诺组织
• 3.2 手摇横机上机编织工艺参数的确定
• 3.2.1 织针尺寸对编织的影响
• 3.3.2 横机机号的选择
• 3.2.2 起口方法
• 3.2.3 弯纱深度
• 3.2.4 给纱
• 3.2.5 牵拉
• 3.2.6 针织部件表面光滑度
• 3.3 小结
• 第四章 玄武岩纤维针织物尺寸性能的研究
• 4.1 针织物尺寸性能的理论
• 4.1.1 针织物的平衡状态及松弛状态
• 4.1.2 针织物的变形机理
• 4.1.3 针织物尺寸稳定性的研究状况
• 4.2 玄武岩纤维针织物尺寸稳定性分析
• 4.2.1 玄武岩纤维针织物的松弛
• 4.2.2 玄武岩织物密度与线圈长度的关系
• 4.3 玄武岩纤维针织物线圈形态分析
• 4.3.1 纬平针组织的线圈形态
• 4.3.2 1+1罗纹组织与四平组织线圈形态
• 4.3.3 米拉诺组织的线圈形态
• 4.4 小结
• 第五章 玄武岩纤维纱线可编织性的研究
• 5.1 高性能纤维可编织性的研究
• 5.1.1 影响高性能纤维可编织性的因素
• 5.1.2 高性能纤维的编织工艺难点
• 5.1.3 提高高性能纤维可编织性的途径
• 5.2 玄武岩纤维可编织性的评价
• 5.2.1 评价方法
• 5.2.2 实验方法
• 5.2.3 实验结果分析
• 5.3 小结
• 结论
• 参考文献
• 攻读学位期间的研究成果
• 致谢