項目一：三維異型整體編織工藝的研究和設(shè)備及織物的研制

項目簡介：

我國航天、航空等領(lǐng)域中的一些新一代重要部件，它在性能上應(yīng)具有質(zhì)量輕、耐燒蝕、強度高等特點，因此復(fù)合材料是制作這些制件的理想材料。由于傳統(tǒng)的復(fù)合材料制件為了達到厚度上的要求，絕大多數(shù)采用層合的形式，即用多層二維編織物來增強或用纖維纏繞來增強。這種二維分層結(jié)構(gòu)復(fù)合材料制件層間存在著純基體區(qū)，受力后，容易產(chǎn)生分層，造成制件損壞，同時抗燒蝕性能差，所以用二維織物增強的復(fù)合材料制件不能滿足這些制件的要求。

三維異型整體編織技術(shù)是一種新型紡織技術(shù)。它有兩個比較突出的特點：(1)采用此技術(shù)編織的織物中，纖維在三維空間中沿著多個方向分布并相互交織在一起形成不分層的整體結(jié)構(gòu)。因此由它制成的復(fù)合材料制件具有高強度、不分層、基體損傷不易擴展、高抗沖擊性能和綜合力學(xué)性能好，以及耐燒蝕、抗高溫、熱絕緣性能好等獨特的優(yōu)點。(2)采用此技術(shù)可以直接編織出各種形狀、不同尺寸的整體異型預(yù)制件。用這些預(yù)制件制成的復(fù)合材料制件不需再加工，這就避免了由于加工所造成的纖維損傷。此外，此技術(shù)完全適用于編織各種高性能纖維，例如：碳纖維、碳化硅纖維、石英纖維、芳綸纖維、玻璃纖維等。因此，三維異型整體編織物是先進多功能復(fù)合材料制件和主承力復(fù)合材料制件理想的增強體織物。

本成果獨創(chuàng)了多種三維異型整體編織新技術(shù)，其中，隱層結(jié)構(gòu)(多層連接結(jié)構(gòu))、變截面壁厚均勻結(jié)構(gòu)等三維編織工藝具有獨創(chuàng)性、先進性和實用性。

本成果獨創(chuàng)了具有工程應(yīng)用價值的、適宜編織不同形狀、不同規(guī)格三維編織物的組合式三維異型整體編織機，適宜編織不同形狀、不同規(guī)格的三維編織物，設(shè)計新穎，編織運作靈活，操作使用方便。

本成果獨創(chuàng)了三維異型整體編織計算機輔助設(shè)計系統(tǒng)，可完成結(jié)構(gòu)參數(shù)與編織參數(shù)關(guān)系分析、確定各種異型件編織步驟、顯示編織過程及內(nèi)部纖維走向和交織等，界面友好、功能齊全，有效地指導(dǎo)了三維異型整體編織預(yù)制件的研制。

市場預(yù)測及應(yīng)用前景:

由于此材料是我國航天、航空等領(lǐng)域趕上國際先進水平的關(guān)鍵材料之一，對我國航天、航空等領(lǐng)域新材料的發(fā)展起到至關(guān)重要的作用。所以，本項目的成果在我國的航天、航空等領(lǐng)域有著廣泛的市場，同時已在我國的航天、航空等領(lǐng)域中得到很好的推廣應(yīng)用。同時，本成果所研制的三維編織預(yù)制件(織物)又是一種高性能的新型材料，它還可以應(yīng)用到汽車、建筑、船只、體育等領(lǐng)域中，促進這些行業(yè)的產(chǎn)品的更新?lián)Q代，促進這些行業(yè)產(chǎn)品性能的提高都具有很好的作用。

項目二、三維異型整體編織復(fù)合材料制品

項目簡介：

1．纖維在制件中相互交織、多方向取向，從而形成一個整體的結(jié)構(gòu)，使制件在各個方向、特別是在厚度方向上得到增強，避免了分層。制件具有質(zhì)輕、強度高、剛度高、抗沖擊、基體損傷少、綜合力學(xué)性能好、以及耐燒蝕、抗高溫等獨特優(yōu)點。

2．可以直接編織出各種形狀、不同尺寸的三維整體異型預(yù)制件。例如三維整體厚壁圓管、圓柱體、錐套體、工型梁、T型梁、L型梁、丌型梁、盒型梁等。用其制成的復(fù)合材料制件不需再加工，避免了加工造成的纖維損傷。制品的寬度或直徑可以從5mm到300mm，厚度可以從lmm到40mm。

3．可以用各種高性能纖維，如碳纖維、碳化硅纖維、石英纖維、芳綸纖維、玻璃纖維等以及普通纖維進行編織。

4．它是航空、航天、兵器、汽車、船只等部門中為提高重要部件的性能所急需的理想材料。

項目三、三維復(fù)合材料預(yù)制件織造工藝與設(shè)備

項目簡介：

板材是纖維增強材料中應(yīng)用最廣泛的一種結(jié)構(gòu)形式，目前在纖維增強材料中，板材的95％使用層合方法制作。即將二維織物用樹脂粘合，制成剛性板材。這種材料可以應(yīng)用在航空航天、交通運輸、機械制造、體育用品等領(lǐng)域。但在材料多次承受交變載荷的情況下，層間的開裂現(xiàn)象是不可避免的，這就限制了層合板材在結(jié)構(gòu)件中的應(yīng)用。

采用機織工藝，可以生產(chǎn)出高厚度的板材預(yù)制件。在預(yù)制件中，纖維相互交織，成為一個有機的整體，可以從根本上解決制品的層間開裂現(xiàn)象，從而具有廣闊的應(yīng)用前景。

傳統(tǒng)的織機，由于是基于生產(chǎn)二維傳統(tǒng)織物而設(shè)計的，因此，不能織造過厚的織物。本項目是一臺全新的復(fù)合材料板材織機。為了適應(yīng)生產(chǎn)高厚織物的需要，在織機的開口、引緯、打緯、卷取等機構(gòu)的設(shè)計上采用了不同于傳統(tǒng)方式的新工藝。

本織機可使用100—2200tex的玻璃纖維、芳綸纖維和3—24k的碳纖維，生產(chǎn)織物的厚度可以達到10mm，織物的幅寬可達500mm。

織機的動作由微機控制，可以保證過程的順利進行。

項目四、防中子輻射材料及防護服

項目簡介：

該項目研制和生產(chǎn)對中子輻射有較強屏蔽作用的材料與防護服。

市場預(yù)測及應(yīng)用前景：

防中子輻射防護服可用于新型坦克的核防護，用于戰(zhàn)車乘員的防護，防化兵指戰(zhàn)員的個體防護等。我國核工業(yè)、石油工業(yè)、煤碳工業(yè)、醫(yī)療衛(wèi)生領(lǐng)域也有廣泛應(yīng)用。

項目五、X.γ—射線防護服

項目簡介：

研制出了對低能X.γ—射線有較好的屏蔽作用的纖維和防護服。低能X.γ—射線防護服，對人體無毒、對環(huán)境無污染、質(zhì)量較輕、透氣性好，手感柔軟、具有很好的服用性能，對低能X.γ—射線有良好的防護效果?？捎糜赬射線機房，工業(yè)探傷機房、計算機房以及某些原子能工業(yè)領(lǐng)域。

項目六、蓄熱調(diào)溫纖維及材料的研究

項目簡介：

該項技術(shù)已獲得國家發(fā)明專利。該技術(shù)得到國家“九五”重點計劃項目、國家紡織工業(yè)局科研計劃資助，并已通過專家鑒定。

將低溫相變材料與多種增粘劑成分共混后，熔融制成紡絲切粒，在熔融復(fù)合紡絲機上制成短纖維或長絲。

蓄熱調(diào)溫纖維是一種新型智能纖維，具有吸收、儲存、再分配和釋放熱能的功能，是自Gore-Tex織物技術(shù)以來最重要的舒適性紡織品技術(shù)。該纖維織物可以智能地調(diào)節(jié)服裝內(nèi)部的溫度使之處于舒適溫度范圍，是化纖和紡織企業(yè)理想的更新?lián)Q代產(chǎn)品，具有良好的市場前景。