[实用新型]一种降低弯折断裂的混杂织物形状记忆复合材料结构

说明书

一种降低弯折断裂的混杂织物形状记忆复合材料结构，所述复合材料结构包括：混杂织物增强体和形状记忆聚合包物，所述混杂织物增强体为多层片状织物结构，所述形状记忆聚合包物填充于混杂织物增强体内部的间隙，同时形状记忆聚合包物包裹于混杂织物增强体的上、下表面。本设计不仅有效避免弯折断裂，而且回复能力强、回复力大。

技术领域

本实用新型涉及一种降低弯折断裂的混杂织物形状记忆复合材料结构，具体适用于优化弯折性能、缩小弯折半径。

背景技术

随着航空航天事业的发展，形状记忆复合材料在空间可展开结构中的应用越来越受到重视。形状记忆复合材料由增强材料和形状记忆基体材料组成。为了兼顾力学性能和形状记忆功能，目前高性能的形状记忆复合材料通常采用高性能连续纤维单向铺层或二维机织物铺层作为增强材料，提高力学性能；以形状记忆聚合物作为基体材料，实现形状记忆功能。例如，CN114015202A公开的一种温度响应形状记忆环氧树脂复合材料的制备方法，实施例中采用二维碳纤维平纹布机织物作为增强材料。然而，因为高性能碳纤维模量高、拉伸断裂应变很低(小于2％)，碳纤维织物增强形状记忆复合材料在弯曲展开过程中会发生纤维的曲屈断裂，大大降低复合材料的力学性能与形状记忆性能。专利CN 103438090B在设计形状记忆复合材料铰链时，设置中间段的开口区是为了满足折叠和展开的需要，降低弯曲过程中碳纤维的断裂。

因此，如何降低形状记忆复合材料弯曲过程中的断裂行为，并提高形状固定率、形状回复率和回复力是急需解决的技术难题。

发明内容

本实用新型的目的是克服现有技术中存在的弯折易断裂的问题，提供了一种降低弯折断裂的混杂织物形状记忆复合材料结构。

为实现以上目的，本实用新型的技术解决方案是：

一种降低弯折断裂的混杂织物形状记忆复合材料结构，所述复合材料结构包括：混杂织物增强体和形状记忆聚合包物，所述混杂织物增强体为多层片状织物结构，所述形状记忆聚合包物填充于混杂织物增强体内部的间隙，同时形状记忆聚合包物包裹于混杂织物增强体的上、下表面。

所述混杂织物增强体包括：上层针织物、机织纤维布和下层针织物，所述机织纤维布设置于上层针织物和下层针织物之间，上层针织物、机织纤维布和下层针织物大小相等。

所述上层针织物为纬平针织物、罗纹针织物或双罗纹针织物,所述上层针织物的横向针织密度为15-25针/5厘米，所述上层针织物的纵向针织密度为15-25针/5厘米；

所述机织纤维布为平纹机织布、缎纹机织布或斜纹机织布,所述机织纤维布的经向密度为60-100根/10厘米，所述机织纤维布的纬向密度为60-100根/10厘米；

所述下层针织物为纬平针织物、罗纹针织物或双罗纹针织物,所述下层针织物的横向针织密度为15-25针/5厘米，所述下层针织物的纵向针织密度为15-25针/5厘米。

所述混杂织物增强体为拉伸强度在2000MPa以上的纤维制成；

所述形状记忆聚合包物由形状记忆高分子材料制成。

所述上层针织物为玻璃纤维、碳纤维、玄武岩纤维或石英纤维制成；

所述机织纤维布为玻璃纤维、碳纤维、玄武岩纤维或石英纤维制成；

所述下层针织物为玻璃纤维、碳纤维、玄武岩纤维或石英纤维制成。

所述形状记忆聚合包物为形状记忆环氧树脂、形状记忆聚苯乙烯或形状记忆聚酰亚胺制成。

所述上层针织物、机织纤维布和下层针织物采用相同纤维编织。

所述上层针织物和下层针织物采用相同针织方法编织而成。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：