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针对热密封材料在航天前沿领域的重要需求,首次引入了石英纤维三维编织立体织物和石英纤维与金属丝混编三维立体织物作为热密封件。利用石英纤维的柔顺性和气密封性、金属丝的耐高温性与立体织物多孔隙结构具有的压缩回弹特性,设计不同的编织结构以及编织工艺参数,通过三维编织技术进行整体编织而成。在增强体材料的选材和制备的基础上,根据热密封件压缩回弹性能测试标准进行试验研究与分析,进一步分析了编织结构、编织工艺参数和原材料对压缩回弹性能的影响,并对压缩回弹机理及失效机理进行了探讨。研究结果如下: (1)通过单向压缩性能分析可知,三维编织结构热密封件均具有良好的可压缩性,压缩应变可达到60%左右,作为热密封件使用往往处于压缩的最初阶段。 (2)通过循环压缩性能分析可知,峰值载荷随后续压缩循环次数的增加呈非线性降低。首次压缩变形后瞬时能够达到近似完全回弹,随着循环次数的增加,回弹率逐渐下降,10次压缩循环后,回弹率一般仍可达到70%以上。 (3)通过应力松弛性能分析可知,曲线分为两个阶段:第Ⅰ阶段为快速松弛阶段,持续时间较短,所承受载荷迅速下降;第Ⅱ阶段为稳态松弛阶段,持续时间长,最后趋于稳定。三维编织结构试样的应力松弛率在7200s后基本保持约30%,应力松弛率越小,损失能量低。 (4)通过分析编织结构、编织工艺参数及不同原材料三维编织热密封件的压缩回弹性能,研究发现,由于轴纱的加入,三维五向结构织物的压缩回弹性能优于三维四向结构织物。随着编织角的增大,三维编织热密封件的循环峰值载荷和载荷保持率增大。通过减少纱线细度,使得织物内部单胞结构尺寸减小,改善了组织结构的均匀性,可有效提高织物的压缩回弹性能。加入金属丝后提高了织物的承载能力、载荷保持率和回弹能力,降低了织物的应力松弛率。 (5)对三维编织热密封件的压缩回弹机理及失效机理进行探讨。