商用大飞机降噪非织造材料的研究

论文摘要

随着国产商用大飞机项目的立项,其配件材料的筹备也紧锣密鼓。目前,对飞机、轨道交通内饰用功能性纺织品的系统研发近乎空白,产品主要依赖进口。对此,本课题试图打破垄断,采用针刺工艺将国产高性能纤维加工成多孔非织造材料,从而拓宽国产高性能纤维的应用领域,并且提高我国大飞机项目配件的国产化率。本课题在进行技术调查、文献查询和实验测试与分析的基础上对采用针刺工艺研制商用飞机降噪材料进行了以下几方面的研究：1)剖析国产芳纶纤维材料的相关性能,得出替代进口纤维的可行性；2)利用针刺工艺制备降噪用非织造多孔材料,涉及刺针的选择、针刺工艺参数的调整,包括了针刺密度、针刺深度等；3)对试样进行拒水拒油整理,运用单因子与正交实验以及极差与方差分析方法,分析在整理过程中整理剂浓度、焙烘温度以及焙烘时间对整理效果的影响；4)进一步研究将非织造材料与聚合物弹性体进行复合,包括聚合物弹性体的选择、复合后材料降噪性能的改变等；5)测试降噪用材料的相关性能,包括了基本的结构性能、吸音隔声性能、阻燃性能等其它性能测试,并进行相关分析。通过以上研究,本课题得出以下结论：1)对比国内外间位芳纶纤维的力学性能和极限氧指数,采用国产间位芳纶纤维替代国外Nomex间位芳纶纤维具有可行性；2)采用含氟化合物整理剂对针刺试样进行拒水拒油整理,使原本没有拒水拒油效果的试样拒水可达到6级,拒油可达5级；3)保暖性能的测试表明保暖率都在80%以上,具有一定的保暖效果4)试样经过12s垂直燃烧测试后,可以通过FAA的测试要求,但是在烟密度和烟毒性方面的测试还有待进一步研究；5)实验证明,橡胶与针刺非织布复合后的材料具有显著的降噪性能。本课题的研究对大飞机用功能性内饰纺织品的研制和产业化工作具有重要意义。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 课题研究的背景
• 1.2 大飞机噪声理论
• 1.2.1 大飞机噪声来源与分类
• 1.2.2 大飞机噪声引发的问题
• 1.2.3 大飞机降噪原理及降噪方法
• 1.3 大飞机用降噪非织造材料特性要求
• 1.4 国内外降噪非织造材料的研究现状和发展趋势
• 1.4.1 研究现状
• 1.4.2 发展趋势
• 1.5 课题研究的内容和意义
• 1.5.1 研究内容
• 1.5.2 研究意义
• 第二章 商用大飞机降噪非织造材料的试制
• 2.1 纤维原料的选择及其性能测试
• 2.1.1 纤维选用原则
• 2.1.2 纤维性能测试
• 2.2 针刺前道工序
• 2.2.1 开松混合
• 2.2.2 梳理工艺
• 2.2.3 交叉铺网
• 2.3 针刺加固工艺研究
• 2.3.1 刺针选用
• 2.3.2 针刺密度
• 2.3.3 针刺深度
• 2.3.4 针刺工艺参数设置
• 2.4 拒水拒油整理研究
• 2.4.1 整理剂的选用
• 2.4.2 整理效果评价
• 2.4.3 整理工艺及结果讨论
• 2.5 本章小结
• 第三章 试样的结构性能测试及结果分析
• 3.1 试样的基本性能测试与分析
• 3.1.1 厚度的测试
• 3.1.2 面密度的测试
• 3.1.3 孔隙率的计算
• 3.2 透气性能测试与分析
• 3.3 保温性能测试与分析
• 3.4 阻燃性能测试与分析
• 3.5 本章小结
• 第四章 试样的降噪性能测试及结果分析
• 4.1 测试方案设计
• 4.1.1 测试的物理量
• 4.1.2 测试的方法选择
• 4.1.3 降噪性能测试系统
• 4.2 吸声性能测试结果与分析
• 4.2.1 容重分类后试样的吸声性能
• 4.2.2 纤维细度对吸声性能的影响
• 4.2.3 后整理对吸声性能的影响
• 4.3 隔声性能测试结果与分析
• 4.4 本章小结
• 第五章 橡胶复合对材料降噪性能的影响
• 5.1 阻尼减振原理
• 5.2 橡胶复合材料的结构性能
• 5.3 橡胶复合材料降噪性能测试与分析
• 5.3.1 吸声性能测试结果与分析
• 5.3.2 隔声性能测试结果与分析
• 5.4 本章小结
• 第六章 结论与展望
• 6.1 结论
• 6.2 展望
• 参考文献
• 附录一
• 附录二
• 附录三
• 攻读学位期间发表的学术论文目录
• 致谢
• 学位论文修改说明