[发明专利]一种锥形高性能纤维天线罩预制织物的制备方法

说明书

本发明为一种锥形高性能纤维天线罩预制织物的制备方法，涉及一种锥形高性能纤维罩体预制织物的成型工艺。所述的锥形高性能纤维罩体预制织物的结构件由外层锥形骨架、内层模具切片，支撑底座组成，具体制作步骤如下：首先根据所要设计的锥形高性能纤维罩体预制织物的结构参数要求，确定所设计的外层锥形骨架、内层模具，以及支撑底座的结构参数；然后根据经纬密设计孔洞路径及内层模具的切片数量，接着对模具切片进行组装、插针，经纬纱在锥形骨架上按照一定的规律铺排到所设定的厚度为止，最后将针从模具层顶出到织物层，并将对应的该块模具切片抽出，用置换的方法对织物进行法向缝合，脱去张力线和外层锥形骨架，制得锥形高性能纤维罩体预制织物。

技术领域

本发明涉及立体织物织造领域，具体涉及一种锥形高性能纤维天线罩预制织物的制备方法。

背景技术

雷达天线罩是航空飞行器实现通信、探测、火控、敌我识别、电子干扰等任务功能时重要的电磁透波窗口，用于保护雷达天线或整个微波系统在恶劣环境下能够正常工作，并使电磁波正常透过的一种制件。天线罩所使用的材料要求同时具备优良的耐热性能、力学性能和透波性能，为实现透波复合材料在轻量化、宽频带、高透波、耐大功率辐照、耐高温、耐环境性能等方面提出的技术要求，天线罩预制织物所采用的纤维原料一般为陶瓷纤维，制备方法通常采用三维织造技术，三维织造技术是目前能够满足复杂结构复合材料的增强体加工技术，三维立体织物具备其他增强体结构难以比拟的准各向同性特点和结构可设计性，通过在织物厚度方向引入增强纤维来实现的，有助于提高复合材料层间剪切强度和损伤容限。

专利CN103031651B公开了厚顶转薄壁封顶织物的编织方法，该方法属于立体织物制造领域，经纱通过减层或合股或减细操作，实现织物由厚顶变薄壁，该方法能够得到成型效果良好的增强织物，但对于原料为无捻的纱线来说，该方法中的减层或合股或减细操作复杂，费时费工；专利CN107083606A介绍了一种准三维正交封顶锥形织物的制造方法，在模具的表面设置植针层，将穿有纱线的针预植于植针层，铺排好了经纬纱以后，再引入法向纱，能够实现常规三维正交编织无法制造封顶织物的难题，但该方法中的法向纱不连续，织物的层间密度不高，且该方法中的经纱在铺排的时候没有张力牵伸，经纱在织物内部会有较多的屈曲，纤维体积含量不高。

发明内容

针对现有技术存在的缺陷或改进需求，本发明提供了一种锥形高性能纤维天线罩预制织物的制备方法，采用模具切片组装插针的方式，经纬纱先用高性能纤维铺排在外层锥形骨架上，再用“置换法”缝合，引入连续的法向纱来对织物进行层间增强，用张力线赋予经纱张力，提高了纤维的体积含量，该方法操作便捷，织造效率高，可用于解决以上高性能纤维天线罩预制织物的加工成型问题，从而制备一种锥形高性能纤维天线罩预制织物。为达到上述目的，本发明的技术方案如下：

(a)根据所要设计的锥形高性能纤维天线罩预制织物的结构、尺寸的参数要求，确定所设计的外层锥形骨架、模具切片，以及支撑底座的结构参数；

(b)根据经纬纱以及法向纱的线密度来设计孔洞的排列路径；根据孔洞的排列路径，设置模具切片的形状；

(c)对模具切片进行组装、插针，经纬纱按照一定的规律铺排，后面的经纬向铺法重复第二层的操作，直至铺排到所设定的厚度为止；

(d)沿经纱方向缝合，依次将所要缝合的列对应的模具切片上的针从模具层拔出到织物层；再将对应的该块模具切片抽出，用置换的方法在针的位置上，将连续的法向纱引入到织物中；

(e)法向纱置换完毕后，去掉张力线，脱去外层锥形骨架，制得锥形高性能纤维天线罩预制织物。

作为优选的技术方案：

如上所述的一种锥形高性能纤维天线罩预制织物的制备方法，其特征在于：所述步骤a中的锥形骨架由若干根骨架丝组成，根据骨架丝的数量变化，该方法可满足制备多棱锥形和近似圆锥形的罩体织物，骨架丝材质优选为实心不锈钢丝，骨架丝截面优选为圆柱形，骨架丝数量优选为3-24个，骨架丝直径优选为1-5mm。