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【研究生论文】浅议碳纤维复合材料在36辊起毛机中的应用(论文范文题材)

星级: ★★★★★ 期刊: 《江苏纺织》作者:王娣 迟玉斌浏览量:5144 论文级别:热门本章主题:碳纤维和复合材料原创论文: 5156论文网时间:2013年11月11日审核稿件编辑:Merlin本文版权归属:www.5156chinese.cn 分享次数:1680 评论次数: 669

导读:此篇文章是碳纤维和复合材料相关的论文排版格式要求,供需要写此方面相关本科和硕士以及专科生毕业论文的学子们鉴赏。

王娣迟玉斌

(连云港鹰游纺机有限责任公司江苏连云港222062)

怎样写碳纤维专业研究生论文
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【摘要】本文介绍了碳纤维复合材料在纺机后整理设备36辊起毛机中的应用,阐述了碳纤维复合材料及其制品工艺性能及在起毛机上成功应用实例并分析了未来市场潜力.

【关键词】碳纤维复合材料;起毛机;应用

【中图分类号】T

碳纤维复合材料在36辊起毛机中的应用
碳纤维和复合材料论文排版格式要求

S103。1

21世纪,“绿色纺织”成为纺织工业发展的突出主题.能提高资源利用效率,减少消耗,降低成本,有效防治污染的技术设备受到企业的欢迎;舒适、健康、可生物降解的环保型纤维受到全世界的关注.在这样的大背景下,高效、节能、环保型纺织机械成了新一代纺织机械的发展方向.

目前,我国的纺织机械行业产品水平低、能耗高、产品用工多;自主创新能力薄弱,高技术、功能性纤维和复合材料开发滞后,高性能纺织机械装备主要依靠进口;节能减排任务艰巨.

由于高速纺织机械发展的需求,起毛机的运转速度向高速化方向发展.我们需要通过以轻质材料来代替传统的铸铁材料来达到减小转动惯量的目的;为了提高生产效率,需提高纺织机械设备的宽幅,然而金属材料重量大,会使得纺机部件在高速运转的情况下,发生扭曲变形,从而影响了正常生产.为保证机械部件的性能,我们需要通过具有比强度高、比模量高、尺寸稳定性好等特点的碳纤维复合材料,来代替传统的金属材料,满足纺织机械行业向“高速、高效、低耗”的发展需求.

1碳纤维复合材料性能与典型材料对比

碳纤维复合材料具有比强度高,比刚度高,铺层可设计性、抗疲劳断裂性能好,耐腐蚀、尺寸稳定性好,以及便于大面积整体成型等独特优点,目前已广泛应用于国防和国民经济各领域.

2碳纤维复合材料应用

碳纤维复合材料按应用领域来划分主要有三大块,一是航空航天,二是工业应用,三是运动休闲用品.本文主要分析碳纤维复合材料在工业领域一纺织机械行业中的应用.

国内外研究者对碳纤维/工程塑料尼龙复合材料的改性研究与开发,主要从改善碳纤维与尼龙基体之间的界面结合强度人手,研究者通过气相或液相氧化、化学接枝、气相沉积等方法对碳纤维进行表面处理,处理后的碳纤维与塑料基体之间浸润性提高,界面结合强度提高,从而获得较高性能的碳纤维/尼龙复合材料.但工程塑料一尼龙的自身缺陷缺乏相应的研究,致使其复合材料存在高速、重载条件耐磨性不足、尺寸不稳定及耐热性不足等问题,大大限制其应用.我们在研究碳纤维改性的基础上,分析过程塑料一尼龙的改性及与碳纤维复合等问题,在起毛机辊体、皮带轮及齿轮部件上采用碳纤维复合材料,这种碳纤维增强复合材料皮带轮和齿轮,耐磨性更好,密度低、重量轻、噪音低,防静电效果好,摩擦系数变小,寿命至少提高一倍以上,减少更换时间,提高了生产效率;起毛机大锡林整体重量减轻,在相同情况下与普通起毛机相比,能耗降低30%,我们用同一种经编超柔短毛绒在这两台起毛机上进行起毛测试,起毛机运行参数一致;布速为15米/分钟,大锡林转速为90rpm,逆针辊起毛速度为起毛零点+50rpm,顺针辊起毛速度为起毛零点-35rpm.

3方案设计

3。1碳纤维复合材料起毛辊

工艺流程:

配胶→胶膜制备→预浸布制备→卷管缠带→固化→脱芯→后加工→检测→碳纤维复合材料辊体

碳纤维复合材料起毛辊由碳纤维通过树脂浸胶槽浸胶,通过电脑设计计算出不同角度缠绕层,通过三维缠绕设备模具缠绕后固化,加工而成.

传统钢制的起毛辊由于质量重,扭曲易变形,长度只有1。8-2米,大大影响了起毛的质量和效果.利用碳纤维复合材料质量轻、强度高、变形量小的优点,可以扩大起毛辊的长度,能达到3。5-4米.

3。2碳纤维增强尼龙齿轮和皮带轮

工艺流程:

3。2。1造粒工艺:切片→造粒→熔融→碳纤维长丝复合→切断→搅拌→挤出→冷却→切断→成品

3。2。2注塑成形工

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艺:颗粒→注塑机→熔融→成型模具→脱模→车床→滚齿→成品

碳纤维增强尼龙齿轮是将碳纤维长丝与尼龙粒子通过双螺杆挤出机制成碳纤维增强粒子,通过注塑注塑成型后加工而成零部件.

通过运用碳纤维增强尼龙材料密度小、质量轻、强度高、硬度大、耐磨好的特点通过注塑成型带轮毛坯件,经水浴冷却,降低收缩率,再经过车床加工到成品.

4未来市场潜力

随着市场对产品质量的要求越来越高,对纺织机械关键部件的适应性也提出了更高的要求.近几年,国产纺机设备取得了明显进步,许多设备已实现了国产化,然而关键零部件仍需进口.由于高速纺丝机械性能发展的需求,对用于纺织机械制造方面材料的要求越来越高而且越来越复杂.但目前存在的最重要的问题就是,设备的运动速度愈快,其变形愈大;在提高生产效率的同时,其单位能耗也随之增加,产量的提高都是以能耗的增加为代价的.因此,选用碳纤维复合材料作为纺织机械零部件是一种必然发展趋势.

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起毛辊、齿轮、皮带轮是起毛机上的最为重要的辊体、传动部件,采用碳纤维复合材料它直接影响到产品的质量和产品的风格.国内纺机机械制造企业生产的起毛机都是钢丝起毛机,所用的起毛辊的材质也都是钢质的.由于钢的比重大,从而大大限制了起毛辊的长度.目前,起毛辊的长度一般为只有1。8-2。Om,若是再增加起毛辊的长度,则在高速运转的情况下,起毛辊会发生扭曲变形,大大影响了起毛的质量和效果.

国内仅起毛机就有15000台以上,每年新增超过1500台起毛机设备,并且每年有将近50000根起毛辊、近百万个齿轮、皮带轮需要更换;而碳纤维复合材料应用在纺织后整理设备中的磨毛辊、梳毛辊以及导布辊等辊体的数量更是一个相当大的数目,齿轮、皮带轮应用在矿山等制造领域的数量也非常可观,因此,碳纤维复合材料在36辊起毛机中的应用具有广阔的市场前景.

5结论

由于在36辊起毛机中采用碳纤维复合材料起毛辊、齿轮和皮带轮,加强了对碳纤维进行表面处理的研究,解决了碳纤维和工程塑料界面结合问题,通过多次调试,采用不同工艺方案改变复合材料某些性能指标,使其达到纺机零部件设计技术要求,较好地利用了碳纤维复合材料的刚度好、耐磨、比强度高、比模量高等特点,从而达到节能降耗、提高产品性能及生产效率、降低成本等目的.

[ 参考文献 ]

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