[实用新型]可搭接三维多层-中空纤维增强织物

说明书

本实用新型涉及一种可搭接三维多层‑中空纤维增强织物，属于复合材料技术领域。该织物包括第一层、第二层和位于第一层和第二层之间的中间层；第一层由第一经纱和第一纬纱交织形成二维组织；第二层由第二经纱和第二纬纱交织形成三维多层组织；中间层由连接第一层和第二层的垂经线形成三维中空结构；垂经线分别与第一纬纱和第二纬纱交织，用以将第一层、第二层和中间层织成三维整体结构；该织物的一侧边制为可与相邻织物搭接的U型搭接边部。该织物是一种结构整体性强、增强增韧、抗折抗裂、使用便捷、可在快速实现施工过程中进行高性能和低成本搭接的复合材料用纤维增强织物。

技术领域

本实用新型涉及一种织物结构，属于复合材料技术领域。

背景技术

纤维织物增强复合材料，包括以树脂、陶瓷、混凝土为基体纤维织物增强复合材料，具有轻质、高强、综合性能优异的优点，近年来在建筑、水利、堤坝防护、交通运输等领域的应用越来越广泛。

目前的纤维织物增强复合材料的织物增强结构形多为二维织物、三维中空织物或经编三维间隔织物，单层的二维织物增强形式不能实现与基体材料的三维复合，存在二维的增强两相层间界面，而将多层二维织物叠层为三维再与基体复合的三维叠层二维织物增强又会产生层间剪切性能差，易分层的问题，且施工复杂。而目前的经编三维间隔织物采取“手拉手”圈圈相连的针织结构，织物中纱线彼此成圈套结形成三维织物，存在以下问题：

1、成圈组织中纱线屈曲较大，内部增强纤维弯曲很大，交织点多，不利于应力波在增强结构的传播，易导致应力集中，降低纤维的使用性能；

2、经编三维织物成圈后造成的延伸性，无法让纤维承担应力，发挥其本应具有的增强作用；

3、成圈套结的增韧作用也不能全部发挥织物的作用，当水泥基材料断裂后，经编织物的增韧作用滞后；

4、三维间隔经编织物纱线的成圈及屈曲不适于无机高性能纤维（玻璃纤维、玄武岩纤维、碳纤维、陶瓷纤维等）的应用，限制了TRC在更广泛的领域的应用和推广。

现有三维中空间隔织物，上下两层均为单层，在抗拉伸、抗弯曲、抗穿刺、抗磨损等性能上存在不足。

另外现有搭接方式方面，目前的三维纤维织物，如果采用叠层搭接，存在以下不足：在搭接处易产生叠层凸起或密度不均的问题，易产生应力集中及材料分布不均，导致材料搭接处易受力破坏，压平或锤平的方式也造成了人力、物力和工期的浪费，且易对造成材料破坏及不均。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是，针对现有技术不足，提出一种增强结构的整体性强、增强增韧、抗折抗裂、使用便捷、可在快速实现施工过程中进行高性能和低成本搭接的可搭接三维多层-中空纤维增强织物。

本实用新型为解决上述技术问题提出的技术方案是：一种可搭接三维多层-中空纤维增强织物，包括第一层、第二层和位于所述第一层和第二层之间的中间层；所述第一层由第一经纱和第一纬纱交织形成二维组织；所述第二层由第二经纱和第二纬纱交织形成三维多层组织；所述中间层由连接所述第一层和第二层的垂经线形成三维中空结构；所述垂经线分别与所述第一纬纱和第二纬纱交织，用以将所述第一层、第二层和中间层织成三维整体结构；该织物的一侧边制为可与相邻织物搭接的U型搭接边部。

上述本实用新型公开的可搭接三维多层-中空纤维增强织物的技术方案的工作机理及有益效果陈述如下：

本实用新型的可搭接三维多层-中空纤维增强织物包括第一层、第二层和中间层，由垂经线将第一层、第二层和中间层织成三维整体结构，这是与三维立体经编间隔织物的组织结构完全不同，其空间结构存在X、Y、Z方向分布的三向纱，具有三维中空结构（中间层由分别连接第一层和第二层的垂经线形成三维中空结构）和三维多层组织结构二者所具有的优良性能。