2.2.3 Структура и текстурные свойства текстильных

армирующих материалов

К текстильным армирующим материалам относятся ткани, трикотаж, плетение, нетканый материал. Структура и текстурные свойства данных материалов зависят от требований к прочностным и деформационным свойствам композита, а также от требований, связанных с множеством разных технологических воздействий, которым подвергается армирующий материал в процессе переработки в изделие. В зависимости от технологии переработки и вида изделия армирующий материал должен обладать или высокой размерной стабильностью, или умеренной формуемостью, или способностью принимать нужную форму при глубокой вытяжке. Основными типами структур текстильных армирующих материалов являются тканые, трикотажные (вязаные), плетеные и нетканые структуры, показанные в табл. 2.3 и на рис. 2.2.

Таблица 2.3

Основные типы структур армирующих текстильных материалов [32]

	Ткань	Трикотаж	Плетение	Нетканый материал
Составной элемент	Нить	Нить	Нить	Волокно
Способ образования	Перекрещивание	Переплетение	Переплетение	Соединение склейкой
Геометрия Модели элементарной ячейки
Звено ячейки
Ориентация	Ортогональная	Непрямолинейная	Решетчатая	Хаотическая
Подвижность	Ограниченная	Оч. большая	Ограниченная	Незначительная

Геометрия

а б
в Д

Рис. 2.2 Структуры тканых ( а ), вязаных ( б ), плетеных ( в ) и

нетканых ( Д ) армирующих материалов [32]

2.2.4 Тканые материалы

В производстве композитов используются различные типы тканей. Они различаются между собой по весу, толщине, типу и номеру нити, по типу переплетения. Наибольшего применения получили ткани трех основных типов переплетения: полотняного, саржевого и сатинового. В ткани полотняного переплетения (рис. 2.2, а) основа и уток взаимно переплетаются. Саржевая ткань соткана так, что на ее поверхности получается характерный узор из диагональных полос. В ткани сатинового переплетения каждая нить основы или утка проходит над несколькими нитями утка или основы. Применяя ткани различных типов, можно получать композиты с различными прочностными и технологическими свойствами. Наиболее высокими прочностными свойствами обладают ткани сатинового переплетения, так как нити в них в основном прямолинейны. Ткацкая технология позволяет получать ткани разной ширины, в виде рукавов или полотен с различными конструкциями основы и утка с дополнительными проложенными (непереплетающимися) системами нитей.

К недостаткам тканых материалов с точки зрения конструирования некоторых композитных изделий относятся ограниченная способность облегания криволинейных поверхностей (формуемость), слабое сопротивление сдвигу в плоскости, низкая эффективность реализации прочностных свойств волокон в ткани по отношению к растягивающим нагрузкам из-за непрямолинейности нитей основы и утка, обусловленной характером процесса ткачества. Ткани, образованные системой трех нитей, переплетающихся под углом 60 , характеризуются меньшей анизотропией, повышенной сдвиговой жесткостью, более однородной формуемостью. Тем неменее ни один из тканых материалов не обладает способностью к вытяжке, достаточной для реализации глубокого формования.