2.5d 섬유 복합 재료의 개발 및 적용

섬유 구조 복합 재료는 섬유 가공 방법을 사용하여 1 차원 섬유 (또는 원사)를 2 차원 또는 3 차원 섬유 어셈블리 (일반적으로 섬유 필드에서 직물로 알려짐)로 변환하고 보강재로 사용하는 복합 재료를 나타냅니다. 구조. 공중 구조 관점에서 분류 된 섬유 복합 재료는 2 차원 섬유 복합 재료와 3 차원 섬유 복합 재료의 두 가지 주요 범주로 나눌 수 있습니다.

섬유 복합 재료 개발 초기 단계에서, 다른 복합 재료와 비교하여 우수한 성능과 결합 된 비교적 후진 섬유 직조 기술 및 장비는 다양한 분야에서 2 차원 섬유 복합 재료를 광범위하게 적용하게되었습니다. 그러나 2 차원 섬유 복합 재료의 자연 결함은 주요 영역에서의 적용을 제한합니다. 주된 이유는 두 가지입니다.

2 차원 섬유 복합 재료 사전 형태는 일반적으로 사각형 샘플이며, 실제 사용 요구 사항에 따라 튜브 형 직물로 직접 만들 수 없습니다. 따라서 실제 사용은 재료 절단, 레이어링 등이 필요합니다. 또한 두께 방향은 주로 라미네이팅 공정을 통해 단일 섬유 천을 눌러 만들어집니다. 이 과정은 복잡하고 노동 집약적이며 노동 조건이 좋지 않으며 비용이 많이 들며 가격이 비싼 가격이 있습니다.

2 차원 섬유 복합 재료는 일반적으로 강성, 강도 및 피로 저항과 같은 두께 방향으로 낮은 성능을 나타 내므로 더 높은 전단 응력을 견딜 수 없습니다. 이것은 두께 방향으로 두꺼운 부품의 기계적 성능 요구 사항을 충족 할 수 없으며 충격 성능이 좋지 않습니다.

이 두 가지 주요 이유는 2 차원 섬유 복합 재료의 실제 적용을 제한합니다. 두께 방향의 불충분 한 강도의 주요 결함은 주요 부품에서의 사용을 제한하며 일반적으로 보조 부품에 사용됩니다. 두께 방향의 강도 측면에서 2 차원 섬유 복합 재료의 자연 결함을 해결하면서 생산 비용을 줄이기 위해 3 차원 직물 구조 강화 복합 재료가 1960 년대부터 사람들의 견해에 들어가기 시작했습니다.

2 차원 적층 복합 재료와의 가장 중요한 차이점은 3 차원 섬유 복합 재료가 한 조각으로 짜여져 있으며 더 이상 인터레이 층의 개념이 없다는 것입니다. 강화 섬유는 층 내에서뿐만 아니라 층 사이에도 연속적이며 두께 방향의 강도 및 손상 공차를 크게 향상시키고 큰 구조물의 전체 형성 가능성을 제공합니다.

3 차원 직물의 한 유형으로서, 2.5D 섬유 구조 강화 복합 재료는 높은 구조적 무결성, 높은 강도, 높은 특이 적 강성, 부식 저항, 피로 저항성 및 우수한 설계 가능성을 갖는다. 기존의 3 차원 섬유 복합 재료와 비교하여, 3 차원 섬유 복합 재료의 복잡한 형성 공정을 피하고, 생산 비용을 효과적으로 줄이고 생산주기를 단축 할 수 있으며, 우수한 패브릭 설계 성능을 가지고 있으며, 디자인 및 복잡한 구조를 직조 할 수 있습니다. 부품 및 산업화를 실현합니다. 항공 우주, 군사 및 시민 분야에서 광범위한 사용을 더 잘 충족시킬 수 있습니다.