一种耐温基板的制备方法与流程

本发明涉及一种耐温基板的制备方法，具体涉及2.5d纬向增强结构编织物，属于立体织物织造技术领域。

背景技术：

传统织物是由两个系统的纱线交织而成，沿织物长度方向排列是经纱，沿织物幅宽方向排列的是纬纱，织物厚度一般较薄，故视为二维织物。运用玻璃纤维、石英纤维、芳纶纤维和碳纤维等高性能纤维织造的二维织物，经铺层工艺能够制造出具有高比强度、高比模量、质量轻的铺层复合材料。在使用中二维织物复合材料最大的缺点是厚度方向性能弱，在承受较大的弯曲应力和剪切应力时容易在层间结合弱出产生分层，加速复合材料在受载条件下的破坏。抗分层能力弱的缺点限制了由二维织物铺层复合而成的铺层复合材料的使用。

2.5d结构又称角联锁结构，最大特点是纱线不但沿织物经纬向配置，而且有一部分纱线沿织物厚度方向呈一定角度方向配置，增强了层间连接强度。制备得到的2.5d纬向增强结构复合材料在主纤维方向具有很好的刚度和强度，在厚度方向具有良好的抗冲击性能及抗分层性能。

技术实现要素：

为解决上述技术问题，本发明提供了一种耐温基板的制备方法。为实现上述目的，本发明是通过以下技术方案来实现的：一种耐火基板的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

s1.织造前准备：多经轴系统上的放置多根纤维作为经纱，将经纱引入多层分层架，均分成16层，对纤维进行雾化处理，防止纤维在织造过程中产生毛丝和开叉；

s2.穿综穿筘：综框16片，穿综采用顺穿1-16法，分层架上的每层经纱穿入对应综框上的综丝眼，一个综丝眼一根；采用公制60筘号钢筘，一个筘齿8根经纱，即经纱密度6根/cm/层；

s3.纹板图绘制:按照纬纱织造顺序进行编号，经纱也进行编号，绘制8层2.5d纬向增强结构上机纹板图；

s4.上机织造：纬纱起头采用竹签代替，共添加完一个纬纱循环即32根竹签，待经纱张力均匀和开口清淅后，在2.5d织机电脑系统上选择8层2.5d纬向增强结构上机纹板图，设定纬密参数、打纬次数和织造速度，进行自动织造；

s5.后期成型：织造完成后，将耐火基板预制体下机，先复合成型，再进行激光打孔，激光打孔行列排布、单孔孔隙和两孔间隔根据样件实际尺寸的需要进行，完成制备，得到耐火基板成品。

作为优选的方案，通过分层架上设置的喷头对纤维喷洒低浓度聚乙烯醇胶水进行雾化处理。

采用上述优选技术方案，可以防止纤维在织造过程中产生毛丝和开叉。

作为优选的方案，在步骤s2中，在每层纤维的两边最外侧依次增加一个循环的涤棉边纱。

采用上述优选技术方案，碳化硅纤维刚性大，剪切脆性大，加涤棉边纱，起到缓冲作用。

作为优选的方案，在步骤s4中，织造起头阶段设调疏了纬密。

采用上述优选技术方案，可以改善经纱张力不匀造成的开口不清问题。

作为优选的方案，织造过程中存在的经纱断头的问题，采用胶水粘结。

采用上述优选技术方案，防止劈缝，影响后期复合材料的性能。

作为优选的方案，预制体纤维体积含量控制在40±2％。

采用上述优选技术方案，保证材料内部受力均匀。

作为优选的方案，所用纤维为碳化硅纤维。

采用上述优选技术方案，碳化硅纤维本身具备高强高模耐高温性能，可承受1200℃高温，热膨胀系数低。提高产品的耐温性。

本发明提供了一种一种耐温基板的制备方法，本发明的有益效果是：采用2.5d纬向增强结构织造得到耐温基板的预制体，增强了层间连接强度；预制件通过复合工艺成型后变成高强度复合材料在主纤维方向具有很好的刚度和强度，在厚度方向具有良好的抗冲击性能及抗分层性能。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1本发明的一种实施例的8层2.5d纬向增强结构上机纹板图。

具体实施方式

下面将结合附图，详细说明本发明的具体实施方式:一种耐火基板的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

s1.织造前准备：选用1k连续碳化硅纤维，线密度280tex，多经轴系统上的放置2400根纤维作为经纱，将经纱引入多层分层架，均分成16层，对纤维进行雾化处理，分层架上设置喷头并对纤维喷洒雾状低浓度聚乙烯醇胶水，防止纤维在织造过程中产生毛丝和开叉；

s2.穿综穿筘：综框16片，穿综采用顺穿1-16法，分层架上的每层经纱穿入对应综框上的综丝眼，一个综丝眼一根；采用公制60筘号钢筘，一个筘齿8根经纱，即经纱密度6根/cm/层；

s3.纹板图绘制:按照纬纱织造顺序进行编号，经纱也进行编号，绘制8层2.5d纬向增强结构上机纹板图，如图1；

s4.上机织造：纬纱开始起头采用竹签代替，纬密设定2根/cm/层，共添加完一个纬纱循环即32根竹签，经纱张力均匀和开口清淅后纬密设定3.5/cm/层，使每根经纱张力均衡，解决了综框和钢筘间的开口不清，在2.5d织机电脑系统上选择8层2.5d纬向增强结构上机纹板图，设定纬密参数、打纬次数和织造速度，进行自动织造；

s5.复合成型：织造完成后，将耐温基板预制体下机，先复合成型，再进行激光打孔，激光打孔行列排布为12*28平均分布，单孔孔隙0.5mm，两孔间隔6mm。

作为优选的方案，在步骤s2中，在每层纤维的两边最外侧依次增加一个循环的涤棉边纱。

采用上述优选技术方案，碳化硅纤维刚性大，剪切脆性大，加涤棉边纱，起到缓冲作用。

作为优选的方案，在步骤s4中，织造起头阶段设调疏了纬密。

采用上述优选技术方案，可以改善经纱张力不匀造成的开口不清问题。

作为优选的方案，织造过程中存在的经纱断头的问题，采用胶水粘结。

采用上述优选技术方案，防止劈缝，影响后期复合材料的性能。

作为优选的方案，预制体纤维体积含量控制在40±2％。

采用上述优选技术方案，保证材料内部受力均匀。

作为优选的方案，所用纤维为碳化硅纤维。

采用上述优选技术方案，碳化硅纤维本身具备高强高模耐高温性能，可承受1200℃高温，热膨胀系数低。提高产品的耐温性。

上述实施例旨在便于理解本发明制备方法在工艺参数调整上产品性能的走向。以使本领域技术人员能清楚掌握本发明技术方案的创新实质，并非仅在功能或产品性能上提出限定的实施方式。故而除上述实施例外，本发明还可以有其它多元实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。

技术特征：

技术总结
本发明公开了一种耐温基板的制备方法，先采用碳化硅纤维通过2.5D织机系统进行2.5多层纬向增强结构织造，织造出固定尺寸的矩形耐温基板预制件；再通过复合工艺成型后，制成高强度复合材料；最后，通过后加工及激光打孔形成耐火基板。本发明相较现有技术，采用2.5D纬向增强结构织造得到耐温基板的预制体，增强了层间连接强度；预制件通过复合工艺成型后变成高强度复合材料在主纤维方向具有很好的刚度和强度，在厚度方向具有良好的抗冲击性能及抗分层性能。

技术研发人员：田秀梅;马晓东;李凯娜
受保护的技术使用者：苏州赛力菲陶纤有限公司
技术研发日：2019.04.15
技术公布日：2019.07.12