高性能纤维制品成形技术 [Forming Technology of Textiles with High Performance Fibers] pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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俞建勇，胡吉永，李毓陵 著

图书标签:

• 高性能纤维
• 纺织品成形
• 纤维材料
• 复合材料
• 成形技术
• 加工工艺
• 先进制造
• 功能纺织品
• 材料科学
• 工程技术

出版社： 国防工业出版社

ISBN：9787118113235

版次：1

商品编码：12211997

包装：平装

丛书名： 高性能纤维技术丛书

外文名称：Forming Technology of Textiles with High Performance Fibers

开本：16开

出版时间：2017-07-01

用纸：胶版纸

页数：

内容简介

　　鉴于高性能纤维材料纺织结构制品在国民经济发展中的重要性，以及应用需求的多样性，迫切需要发展相应纺织结构制品成形技术。
　　《高性能纤维制品成形技术》针对高性能纤维的纺织结构成形技术，在概述常见纺织结构预制件成形方法的基础上，举例介绍一些高性能纤维典型纺织结构制品——缆绳、无纬布、机织布、针织布和编织布成形的纤维或纱线准备工序、成形装备和成形工艺。
　　《高性能纤维制品成形技术》有助于处于产业链各环节的科研院所、企业进行高性能纤维材料研究及纺织结构制品成形技术开发和应用。适于从事纺织制品成形的各方面技术人员和学者阅读。

内页插图

目录

第1章 纺织成形技术简介
1．1 纺纱技术
1．1．1 环锭纺
1．1．2 集聚纺
1．1．3 转杯纺
1．1．4 喷气纺
1．1．5 涡流纺
1．2 绳索加工技术
1．3 织造技术
1．3．1 机织技术
1．3．2 针织技术
1．3．3 非织造技术
1．3．4 编结加工
1．4 本章小结
参考文献

第2章 芳纶纤维纺织结构成形技术
2．1 芳纶纤维可加工性
2．2 芳纶纤维毡
2．2．1 芳纶针刺毡的制备工艺
2．2．2 芳纶水刺毡的制备工艺
2．3 芳纶纤维绳索
2．3．1 绳索编织工艺流程
2．3．2 复丝合股加捻
2．3．3 倒纱
2．3．4 编织机的机构及工作原理
2．4 芳纶纤维无纬布
2．4．1 工艺流程
2．4．2 芳纶无纬布的质量控制
2．5 芳纶纤维机织布
2．5．1 织前准备
2．5．2 普通机织物
2．5．3 浸胶芳纶帆布生产工艺
2．5．4 芳纶防刺复合材料基布的生产
2．5．5 芳纶正交织物制作流程
2．6 三维编织物
2．6．1 多向三维编织物织造的特点
2．6．2 锥形壳体织物的设计及制作技术
参考文献

第3章 玻璃纤维制品成形技术
3．1 玻璃纤维毡
3．1．1 性能特点
3．1．2 玻璃纤维规格
3．1．3 工艺流程
3．2 玻璃纤维绳索
3．2．1 纱线及绳的卷绕特点与要求
3．2．2 玻璃纤维包芯绳
3．2．3 碳纤维与玻璃纤维复合绳索
3．3 玻璃纤维无纬布
3．3．1 玻璃纤维单向预浸料分类
3．3．2 原材料要求
3．3．3 无纬布制备方法
3．3．4 质量控制
3．4 玻璃纤维机织布
3．4．1 织前准备
3．4．2 玻璃纤维织物
3．4．3 玻璃纤维机织系统
3．4．4 玻璃纤维机织工艺特性
3．5 玻璃纤维经编制品
3．5．1 玻璃纤维纱线的可编织性
3．5．2 玻璃纤维纱线的整经
3．5．3 编织工艺
3．6 玻璃纤维三维机织物
3．6．1 圆形截面三维机织物
3．6．2 字形三维立体织物
3．6．3 织物参数对纤维体积分数的影响
3．7 玻璃纤维三维编织物
3．7．1 三维全五向编织物的制备
3．7．2 拉伸性能测试
3．7．3 弯曲性能测试
3．7．4 压缩性能测试
3．8 电子提花机织制多层接结玻璃纤维机织物
3．8．1 电子提花机及其改造
3．8．2 基于蜂巢组织的多层接结机织物的设计与织造
3．8．3 织造总结
参考文献

第4章 碳纤维制品成形技术
4．1 碳纤维绳索
4．1．1 碳纤维拉索的构造
4．1．2 碳纤维拉索的优越性
4．1．3 加工工艺
4．2 碳纤维无纬布
4．3 碳纤维机织布
4．3．1 织造准备工序
4．3．2 织造工艺
4．3．3 卷纬工艺
4．3．4 碳纤维的四剑杆织机织造
4．4 碳纤维经编制品
4．4．1 手动横机碳纤维编织
4．4．2 碳纤维多轴向经编针织物
4．5 碳纤维三维机织物
4．5．1 三维机织物
4．5．2 三维双轴织物
4．6 碳纤维三维编织物
4．6．1 四步法编织
4．6．2 二步法编织
参考文献

第5章 其他高性能纤维制品成形技术
5．1 芳砜纶纤维
5．1．1 可加工性
5．1．2 芳砜纶纱线
5．1．3 芳砜纶阻燃纯纺机织物的织造
5．1．4 平面四轴向机织物
5．2 PPS纤维
5．2．1 纤维可加工性
5．2．2 PPS纤维的机织物开发
5．3 其他高性能纤维典型产品的加工
5．3．1 高强高模聚乙烯纤维的可加工性
5．3．2 碳化硅纤维
5．3．3 聚四氟乙烯纤维
5．3．4 PBI纤维
参考文献

前言/序言

　　高性能纤维目前已广泛应用于纤维增强复合材料。纤维增强复合材料包括柔性工程复合材料、纺织结构复合材料、纤维增强水泥复合材料和玻璃纤维复合材料等。由于这些材料具有环境相容性、功能化、可设计和复合化以及智能化的特点，所以在我国环境污染严重、人口极度膨胀以及地球可开采资源、能源、原材料匮乏的情况下，其应用对于人们生活质量的提高、农业工程技术的支撑、能源新材料的提供、环境保护工程材料的提供和分离、建筑工程材料的提供以及军事航空航天的发展具有重要的战略意义。高性能纤维工程技术应满足新领域、新需求和促进产业结构优化。
　　高性能纤维新材料要获得长远的发展，其纺织结构成形技术必须跟上去，否则势必影响高性能纤维产业发展。同样，一些特殊用途的高性能纤维材料纺织结构成形技术开发能力跟不上，则势必影响我国军工、消防等特殊行业对材料的发展需求。
　　纺织结构纤维制品作为纺织结构复合材料的预制件，其纱线不仅沿面内分布，而且可沿厚度方向分布，形成空间网状结构，这种结构在保留了传统层合复合材料高比刚度、高比强度、耐腐蚀、抗疲劳等优点的同时，克服了层合复合材料层间强度低的致命缺点，显著提高了层间性能和损伤容限。另外，其整体成形性和可设计性使得其具有其他材料无法比拟的优点，在航空航天、船舶、汽车和建筑等防护工程领域具有不可替代的作用。
　　本书是“高性能纤维技术丛书”的分册之一，针对目前几类典型的高性能纤维的纺织结构制品（绳、无纬布、平面正交或多相机织布、三维机织布、经编布、编织布）成形技术，总结现有的研究成果、工程技术及工艺经验，希望有助于处于产业链各环节的科研院所、企业进行高性能纤维材料的研究开发和应用，促进高性能纤维材料的良性发展。

《高性能纤维制品成形技术》 本书深入探讨了高性能纤维材料在现代工业中的应用与创新，聚焦于其独特的成形工艺与技术。高性能纤维，如碳纤维、芳纶、超高分子量聚乙烯纤维等，凭借其卓越的力学性能、耐高温性、耐化学腐蚀性以及轻质化等优势，已成为航空航天、汽车制造、体育用品、医疗器械以及新能源等领域不可或缺的关键材料。然而，这些纤维材料在加工成具有特定结构和功能的制品过程中，面临着一系列独特的挑战。 本书的核心内容在于系统性地梳理和阐述高性能纤维制品的成形原理、工艺流程、设备选择以及质量控制。我们将从高性能纤维的基本特性出发，分析不同纤维在成形过程中表现出的差异性，并以此为基础，详细介绍各种主流的成形技术。 1. 预浸料成形技术： 预浸料作为高性能纤维制品最常用的半成品形式，其制备和成形工艺至关重要。本书将详述预浸料的生产方法，包括湿法和干法，以及不同树脂基体（如环氧树脂、聚酯树脂、酚醛树脂等）的特性和选择。在成形方面，将重点介绍热压罐成形、模压成形（如RTM、LCM、VARTM等）、自动铺丝（ATL）、自动带铺（AFP）等技术。我们将深入分析这些工艺的工艺参数（温度、压力、时间、固化速率等）对制品性能的影响，以及如何通过优化工艺参数来获得缺陷率低、力学性能优异的制品。此外，本书还会讨论预浸料成形中的铺层设计、模具设计以及后处理等关键环节。 2. 纤维增强复合材料的直接成形技术： 除了预浸料，一些直接将纤维与基体材料结合的成形技术也越来越受到关注。本书将涵盖熔融挤出成形、拉挤成形、缠绕成形等技术。针对不同的工艺，我们会解析其工作原理、适用的纤维类型和基体材料，以及典型的应用实例。例如，拉挤成形在生产连续纤维增强型材方面具有显著优势，而缠绕成形则在制造压力容器和管材等具有旋转对称结构的制品中应用广泛。 3. 纺织技术在高性能纤维制品中的应用： 高性能纤维的织造和成网技术是构建三维结构和复杂形状制品的关键。本书将详细介绍适用于高性能纤维的各类纺织技术，包括但不限于： 编织技术： 二维（平纹、斜纹、缎纹等）和三维编织（直向、角向、分层等）技术。我们将分析不同编织结构对制品力学性能、增强效率以及抗冲击性能的影响，以及如何通过改变编织参数（纱线密度、角度、层数等）来满足特定的设计需求。 针织技术： 特种针织（如经编、纬编）在制造具有复杂几何形状和一体化成形方面的应用。 无纺布技术： 如针刺、水刺、气流成网等技术，它们能够制备出具有良好填充性和吸附性的高性能纤维毡，适用于某些过滤和吸能材料。 非织造三维增强技术： 如三维编织、三维缝合、三维缠绕等，它们能够实现纤维在三个方向上的有效增强，提高材料的整体性能。 4. 增材制造（3D打印）技术在高性能纤维制品中的探索： 近年来，增材制造为高性能纤维制品的成形带来了新的可能性。本书将介绍基于高性能纤维增强的3D打印技术，包括纤维挤出3D打印（FDM-based fiber reinforcement）、选择性激光烧结（SLS）与纤维增强的结合等。我们将分析这些技术在实现复杂构件的快速原型制造、定制化生产以及材料的轻量化设计方面的潜力，同时也会探讨目前该领域面临的技术挑战，如纤维分散性、铺层精度、基体固化等。 5. 成形过程中的关键问题与解决方案： 除了上述各种成形技术，本书还将重点关注高性能纤维制品成形过程中普遍存在的关键问题，并提供相应的解决方案： 纤维取向控制： 如何精确控制纤维在制品中的取向，以最大化其力学性能。 基体浸润性与界面性能： 确保基体树脂能够充分浸润纤维束，并形成良好的界面粘结，这是保证复合材料整体性能的基础。 内部缺陷的形成与控制： 如孔隙、分层、纤维断裂、树脂贫乏区等，以及如何通过工艺优化和质量监测来减少这些缺陷。 复杂形状制品的成形： 针对曲面、中空结构、异形件等复杂形状制品的成形难点，介绍相应的技术策略。 成形过程的仿真与优化： 应用数值模拟工具（如有限元分析）来预测成形过程中的流动、固化、应力分布等，从而指导工艺优化。 6. 质量检测与表征： 最后，本书将介绍用于评估高性能纤维制品质量的常用检测方法，包括无损检测技术（如超声波、X射线成像）、力学性能测试（拉伸、弯曲、冲击、疲劳等）以及显微分析等，以确保最终产品的性能符合设计要求。 本书的目标读者包括材料科学家、工程师、研究人员以及相关领域的学生。通过对本书的学习，读者将能够深入理解高性能纤维制品的成形原理，掌握各类主流成形技术，并能够根据实际需求选择和优化成形工艺，为高性能纤维材料在各个领域的创新应用提供坚实的理论与技术支撑。

评分☆☆☆☆☆

我对工业设计充满热爱，一直致力于探索如何将前沿科技融入到产品设计中，创造出既美观又实用的产品。这本书的名字《高性能纤维制品成形技术》立刻吸引了我，因为它指向了一个充满创新潜力的领域。高性能纤维，听起来就充满了力量和未来感。我很好奇，这些纤维是如何被加工成我们能够触摸和使用的物品的。书中是否会介绍如何将这些坚韧的纤维，通过精密的工艺，编织成轻盈而又结实的织物，用于服装、背包，甚至是帐篷？或者，这些纤维如何被塑造成具有独特造型的家居用品，比如坚固耐用的椅子，或是富有艺术感的灯具？我期待这本书能够展示一些令人惊叹的案例，说明如何通过这些成形技术，将高性能纤维的优越性能与创新设计相结合，从而创造出既有视觉冲击力，又能提供卓越功能性的产品。我希望能够从中获得灵感，了解材料的潜力是如何被设计转化为实际产品，并最终提升人们的生活品质。

评分☆☆☆☆☆

我对运动装备和户外用品一直有着浓厚的兴趣，并且深知材料选择对于产品性能的重要性。当我看到《高性能纤维制品成形技术》这本书时，我立刻联想到了那些轻便、坚固、耐用的运动鞋、背包、帐篷，甚至是自行车架。高性能纤维，听起来就意味着更轻的重量、更高的强度，以及更好的耐用性，这正是我们在这些产品中所追求的。我非常好奇，这本书会如何详细地描述这些神奇纤维是如何被“塑形”的。例如，当我看到一双轻盈而又充满支撑力的跑鞋时，我总是想知道，它的鞋底是如何制造的？是不是利用了某种成形技术，将高性能纤维与橡胶巧妙地结合在一起？又或者，一件轻便防水的冲锋衣，它的面料又是如何通过成形技术，获得如此出色的性能？我期待这本书能够为我揭示这些产品的背后故事，让我明白，那些让我们在运动和户外活动中更自由、更安全的装备，是如何通过先进的成形技术，将高性能纤维的潜力发挥到极致的。

评分☆☆☆☆☆

作为一名对复合材料领域具有浓厚兴趣的研究者，我一直在寻找能够深化我理解和拓展我视野的专业书籍。《高性能纤维制品成形技术》这个书名，恰好契合了我对该领域研究的关注焦点。高性能纤维，如碳纤维、芳纶纤维、玻璃纤维等，因其优异的比强度和比模量，已成为制造高性能复合材料的关键。然而，如何有效地将这些纤维转化为具有特定结构和性能的复合材料制品，是实现其应用价值的核心。这本书我期待它能系统地介绍各种主流的高性能纤维成形技术，包括但不限于纤维铺层、缠绕成形、拉挤成形、模压成形、编织成形以及3D打印等。我会特别关注书中对不同成形工艺的原理、设备要求、工艺参数控制、成形机理以及对最终复合材料性能影响的深入分析。例如，在纤维缠绕工艺中，如何通过控制缠绕参数来优化制品的力学性能和结构均匀性？在模压成形过程中，如何控制温度、压力和固化时间以获得优良的界面结合和避免内部缺陷？我希望这本书能够为我提供扎实的理论基础和前沿的研究视角，以推动我在复合材料领域的研究工作。

评分☆☆☆☆☆

我是一名对纺织品设计和制造充满热情的设计师，一直以来，我都渴望了解那些能够超越传统纺织品局限，创造出更具功能性和表现力产品的技术。当我看到《高性能纤维制品成形技术》这本书名时，我的脑海中立即闪现出无数的可能性。高性能纤维，顾名思义，意味着其材料本身就具备了超乎寻常的物理和化学性质，例如极高的拉伸强度、耐磨损性、耐高温性，甚至是电磁屏蔽或导电性。而“成形技术”则将这些抽象的性能，转化为触手可及的实体产品。我非常好奇，这本书是如何将这些先进的纤维，通过不同的成形方法，转化为我们能够实际应用的产品。它会不会探讨诸如编织、针织、非织造、复合材料成形等不同的工艺？这些工艺又如何与高性能纤维的特性相匹配，以达到最佳的制品效果？我期待这本书能够提供一些关于如何利用这些技术，设计和制造出具有特殊功能性的服装，例如能够调节体温的智能服装，或者在户外运动中提供极致保护的防护装备。又或者，它会探讨如何将这些纤维用于更广阔的领域，比如汽车、航空航天、医疗器械等，创造出更轻、更强、更耐用的结构件。

评分☆☆☆☆☆

作为一名材料工程师，我一直在寻找能够深入理解先进材料加工过程的专业书籍。《高性能纤维制品成形技术》这本书名，精确地指向了我的研究方向。我深知，高性能纤维，如碳纤维、芳纶、超高分子量聚乙烯纤维等，因其卓越的力学性能，在航空航天、汽车、风能等领域得到了越来越广泛的应用。然而，如何有效地将这些纤维转化为具有特定形状和性能的制品，是实现其应用价值的关键。这本书我期待它能详细阐述各种主流的高性能纤维成形技术，包括但不限于预浸料铺层、缠绕成形、拉挤成形、模压成形、编织成形等。我会特别关注书中对这些工艺的原理、设备、工艺参数控制以及缺陷分析的深入讲解。例如，在预浸料铺层过程中，如何控制纤维取向和铺层顺序以实现结构性能的最优化？在缠绕成形中，如何控制缠绕张力、角度和层数以获得所需的壁厚和强度？我希望这本书能够为我提供坚实的理论基础和丰富的实践经验，以解决在实际研发和生产过程中遇到的技术挑战。

评分☆☆☆☆☆

我一直对高性能材料的领域颇感兴趣，特别是那些通过精妙工艺转化为实际应用的技术。当我无意中翻到这本《高性能纤维制品成形技术》时，我内心充满了好奇。虽然我对成形技术的专业术语了解不多，但书名本身就蕴含着一种强大的吸引力：将那些原本看似冰冷、坚韧的纤维，经过一系列复杂却又充满智慧的过程，最终塑造成具有卓越性能的产品。我脑海中立刻浮现出各种可能：是像丝绸般轻盈飘逸的织物，能抵御极端环境；还是能够编织成具有防护功能的服装，在危险时刻提供保障；抑或是用于航空航天领域的轻质高强结构件，挑战着人类探索宇宙的极限？我特别想了解，这些高性能纤维，比如碳纤维、芳纶纤维，它们独特的分子结构和物理性质，是如何被巧妙地“驯服”并赋予生命力的？成形过程中，温度、压力、张力这些看似简单的物理量，究竟扮演着怎样的角色？它们是如何协同作用，使得纤维能够精确地按照预设的路径和形态排列，最终形成我们所见到的强大而又美观的制品？我非常期待这本书能够为我揭示这一切的奥秘，让我从一个门外汉的视角，也能感受到科技进步带来的震撼和惊喜。它应该不仅仅是关于技术本身，更是一种关于创新和突破精神的展现。

评分☆☆☆☆☆

作为一名对材料力学和结构设计感兴趣的工程师，我一直在关注如何将高性能纤维材料应用于更广泛的工程领域。《高性能纤维制品成形技术》这个书名，直接击中了我的兴趣点。我明白，高性能纤维，例如碳纤维、玻璃纤维、芳纶纤维等，因其优异的比强度和比模量，在减轻结构重量、提高承载能力方面具有无可比拟的优势。然而，这些纤维的有效利用，很大程度上取决于其成形工艺。这本书无疑是关于如何将这些原材料转化为具有实用价值的部件的关键。我期望书中能够深入探讨各种主流的成形方法，例如铺层-固化工艺、纤维缠绕、拉挤成形、模压成形等，并详细阐述不同工艺对最终制品力学性能、内部结构以及成本效益的影响。特别地，我非常感兴趣如何通过控制成形参数，如温度、压力、固化速率，以及纤维的铺层顺序和角度，来优化材料的力学性能，避免缺陷的产生，并实现复杂结构的制造。我期待这本书能为我提供坚实的理论基础和实用的技术指导，以应对在实际工程项目中遇到的挑战。

评分☆☆☆☆☆

我是一名普通爱好者，对科学技术的发展始终保持着一份好奇心，尤其对那些能够改变我们生活的材料和技术。偶然看到《高性能纤维制品成形技术》这本书，虽然我并非专业人士，但这个名字却激发了我极大的兴趣。我总觉得，那些在实验室里诞生的神奇材料，最终都需要经过一系列巧妙的“炼化”，才能变成我们日常生活中能够接触到的、实实在在的产品。这本书所描绘的“成形技术”，在我看来，就如同是赋予这些高性能纤维“生命”和“形态”的魔法。我很好奇，这些纤维究竟是什么样的？它们为什么被称为“高性能”？书中是否会用通俗易懂的语言，介绍它们独特的性质，比如比钢铁还坚固，却又轻如鸿毛？而“成形”的过程，又会是怎样的？是通过精密的机器，还是通过巧妙的手工？是否像织布一样，将纤维交织在一起，又或者像雕塑一样，将它们塑造成特定的形状？我希望这本书能为我打开一扇了解前沿科技的大门，让我明白，那些看似简单的产品背后，蕴含着多么深厚的科学智慧和工程技艺。

评分☆☆☆☆☆

作为一名在相关行业工作的技术人员，我一直在寻找能够深化我专业知识的优秀书籍。《高性能纤维制品成形技术》这个书名，直接点明了我所关注的核心领域。我深知，高性能纤维，如碳纤维、芳纶、超高分子量聚乙烯纤维等，因其独特的力学性能和耐久性，在航空航天、汽车、体育用品、安全防护等众多领域扮演着越来越重要的角色。然而，这些纤维的加工成形往往比传统纤维更为复杂和精细。这本书的出现，让我充满了期待。我希望它能够详细介绍各种主流的高性能纤维成形技术，包括但不限于铺丝、缠绕、编织、模压、拉挤等工艺。我会特别关注书中对这些工艺的原理、设备要求、工艺参数控制以及成品质量检验的深入阐述。例如，在铺丝过程中，如何精确控制纤维的张力、角度和铺层顺序，以保证复合材料的结构完整性和力学性能？在模压成形中，热压的温度和压力如何影响纤维与树脂基体的界面结合？我期待这本书能够提供丰富且具有实践指导意义的内容，帮助我解决在实际工作中遇到的技术难题，并进一步提升我的专业技能。

评分☆☆☆☆☆

作为一名对材料科学抱有极大热情的学生，我一直在寻找能够深入了解先进材料加工技术的资料。这本书的名字——《高性能纤维制品成形技术》——瞬间抓住了我的眼球。我理解“高性能纤维”指的是那些在强度、模量、耐热性、耐化学腐蚀性等方面远超传统纤维的材料，比如大家熟知的碳纤维、凯夫拉纤维、陶瓷纤维等等。而“成形技术”则暗示了这本书将重点探讨如何将这些特性卓越但又可能不易于加工的纤维，通过一系列工程化的方法，转化为具有特定形状、结构和功能的制品。我很好奇，这本书会如何详细阐述不同的成形工艺，例如纺织成形、编织成形、模压成形、拉挤成形等等。每一种工艺是否都有其独特的优势和局限性？对于不同的高性能纤维，又需要采用何种特定的成形策略才能最大限度地发挥其性能？例如，碳纤维的脆性如何克服？芳纶纤维的缠绕问题如何解决？我渴望通过阅读这本书，学习到这些实际操作中的关键技术和理论依据，从而对高性能纤维制品的整个生命周期有一个更全面的认识，从原材料的选择到最终产品的性能评估。