[发明专利]三维机织结构、三维织物复合材料及工艺方法

权利要求书

1.一种三维机织结构，其特征在于：所述三维机织结构由若干纤维布铺层和若干Z向纤维组成，所述纤维布铺层包括相互交织的经纱、纬纱，所述Z向纤维垂直贯穿若干所述纤维布铺层，所述经纱、纬纱为纤维束，所述纤维束由若干股线组成，若干所述股线合股加捻；

所述纤维布铺层的层数为六层，分别为依次逐层铺设的第一纤维布铺层、第二纤维布铺层、第三纤维布铺层、第四纤维布铺层、第五纤维布铺层和第六纤维布铺层；

所述第一纤维布铺层的股线的股数为两股，所述股线为碳纤维，所述碳纤维的规格为6K，所述股线合股加捻的方向为正向，所述纤维束的捻度为60捻/m，所述纤维束的捻转角小于5°；

所述第二纤维布铺层的股线的股数为两股，所述股线为碳纤维，所述碳纤维的规格为6K，所述股线合股加捻的方向为反向，所述纤维束的捻度为60捻/m，所述纤维束的捻转角小于5°；

所述第三纤维布铺层的股线的股数为两股，所述股线为碳纤维，所述碳纤维的规格为12K，所述股线合股加捻的方向为正向，所述纤维束的捻度为60捻/m，所述纤维束的捻转角小于23°；

所述第四纤维布铺层的股线的股数为两股，所述股线为碳纤维，所述碳纤维的规格为12K，所述股线合股加捻的方向为反向，所述纤维束的捻度为60捻/m，所述纤维束的捻转角小于23°；

所述第五纤维布铺层的股线的股数为两股，所述股线为碳纤维，所述碳纤维的规格为6K，所述股线合股加捻的方向为反向，所述纤维束的捻度为60捻/m，所述纤维束的捻转角小于5°；

所述第六纤维布铺层的股线的股数为两股，所述股线为碳纤维，所述碳纤维的规格为6K，所述股线合股加捻的方向为正向，所述纤维束的捻度为60捻/m，所述纤维束的捻转角小于5°。

2.一种三维织物复合材料，其特征在于，所述三维织物复合材料包括：

三维机织结构，所述三维机织结构如权利要求1所述；

树脂溶液，所述树脂溶液灌入所述三维机织结构中。

3.根据权利要求2所述的三维织物复合材料，其特征在于：所述树脂溶液为以100:80的质量比的环氧树脂、聚酰胺型固化剂相混合的混合物。

4.一种三维织物复合材料的工艺方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)制作若干纤维布铺层，每个所述纤维布铺层使用纤维束作为经纱、纬纱相互交织编织而成，每根所述纤维束通过使用丝束加捻设备将若干股线合股加捻而成；

2)使用Z向纤维将若干所述纤维布铺层垂直贯穿后固定，形成所述三维机织结构；

3)将树脂溶液灌入所述三维机织结构中；

所述股线为碳纤维，步骤1)包括以下步骤：

使用丝束加捻设备，将两股6K的碳纤维正向合股加捻生产出第一纤维束，所述第一纤维束的捻度为60捻/m，所述第一纤维束的捻转角小于5°；

使用所述第一纤维束作为经纱、纬纱，相互交织编织成第一纤维布铺层；

使用丝束加捻设备，将两股6K的碳纤维反向合股加捻生产出第二纤维束，所述第二纤维束的捻度为60捻/m，所述第二纤维束的捻转角小于5°；

使用所述第二纤维束作为经纱、纬纱，相互交织编织成第二纤维布铺层；

使用丝束加捻设备，将两股12K的碳纤维正向合股加捻生产出第三纤维束，所述第三纤维束的捻度为60捻/m，所述第三纤维束的捻转角大于23°；

使用所述第三纤维束作为经纱、纬纱，相互交织编织成第三纤维布铺层；

使用丝束加捻设备，将两股12K的碳纤维反向合股加捻生产出第四纤维束，所述第四纤维束的捻度为60捻/m，所述第四纤维束的捻转角大于23°；

使用所述第四纤维束作为经纱、纬纱，相互交织编织成第四纤维布铺层；

使用丝束加捻设备，将两股6K的碳纤维反向合股加捻生产出第五纤维束，所述第五纤维束的捻度为60捻/m，所述第五纤维束的捻转角小于5°；

使用所述第五纤维束作为经纱、纬纱，相互交织编织成第五纤维布铺层；

使用丝束加捻设备，将两股6K的碳纤维正向合股加捻生产出第六纤维束，所述第六纤维束的捻度为60捻/m，所述第六纤维束的捻转角小于5°；

使用所述第六纤维束作为经纱、纬纱，相互交织编织成第六纤维布铺层。