一种仿生嵌套结构纤维复合材料及其制备方法

    公开(公告)号:CN112873894A

    公开(公告)日:2021-06-01

    申请号:CN202110082622.3

    申请日:2021-01-21

    Applicant: 吉林大学

    Abstract: 本发明公开了一种仿生嵌套结构纤维复合材料及其制备方法,包括:两个平行设置的第一纤维树脂层和第二纤维树脂层;所述第一纤维树脂层和所述第二纤维树脂层均由纤维束经树脂浸润而成,设置在所述第一树脂层和所述第二树脂层之间的接结纤维单元;所述接结纤维单元在径向和纬向均匀分布;所述接结纤维单元包括内芯层接结纤维束,中芯层接结纤维束和外芯层接结纤维束,所述接结纤维单元由三维一体化层层内外嵌套编织形成仿生嵌套结构。本发明申请的仿生嵌套结构纤维复合材料通过将接结纤维单元进行三维一体化层层内外嵌套编织后进行树脂浸润而成,形成仿生三维纤维立体连接结构功能复合材料,具有重量轻、断裂韧性好、比强度和比刚度高。

    一种纤维增强仿生复合材料及其制备方法

    公开(公告)号:CN111516280B

    公开(公告)日:2021-03-02

    申请号:CN202010244829.1

    申请日:2020-03-31

    Applicant: 吉林大学

    Abstract: 本发明提供了一种纤维增强仿生复合材料及其制备方法,包括:依次纵向交替设置的第一纤维树脂层和第二纤维树脂层;设置在第一纤维树脂层与第二纤维树脂层之间,与第一纤维树脂层和第二纤维树脂层呈层状连接的弯曲纤维树脂层;与弯曲纤维树脂层垂直交叉连接的交叉纤维树脂层;交叉纤维树脂层由交叉编织的斜纹布组成。本申请纤维增强仿生复合材料由于弯曲纤维树脂层按曲线的形状多层铺排,具有均化应力,防止局部应力过大的作用;交叉纤维树脂层由交叉编织的斜纹布组成,且与弯曲纤维树脂层垂直交叉连接,斜纹布中纤维与斜纹布轴线之间存在预设角度,具有防止弯曲纤维树脂层层间剥离的作用,大大提高了材料的抗扭性能。

    一种纤维复合材料的仿生耐磨结构及其制备方法

    公开(公告)号:CN111590973A

    公开(公告)日:2020-08-28

    申请号:CN202010493620.9

    申请日:2020-06-03

    Applicant: 吉林大学

    Abstract: 本发明公开了一种纤维复合材料的仿生耐磨结构及其制备方法,所述纤维复合材料的仿生耐磨结构包括纤维树脂层和设置在纤维树脂层上的仿生硬质层;所述仿生硬质层的表面设置有凹槽阵列;其中,所述凹槽阵列中的凹槽为仿生凹槽。本发明的仿生硬质层表面的仿生凹槽阵列能够减小表面受到摩擦磨损时的接触面积,以及抵抗由摩擦磨损带来的剪切应力,从而可提高纤维复合材料表面的耐磨性和机械稳定性,延长材料的使用寿命。而且在较软的纤维树脂层上设置仿生硬质层,提高了纤维复合材料的仿生耐磨结构的韧性,改善了仿生硬质层接触使用时的舒适度,此外,这种刚柔耦合的结构能够在保留纤维树脂层的轻质、高强特性的同时改善结构的耐磨性能。

    一种仿生复合材料螺旋弹簧

    公开(公告)号:CN111520425A

    公开(公告)日:2020-08-11

    申请号:CN202010244319.4

    申请日:2020-03-31

    Applicant: 吉林大学

    Abstract: 本发明提供了一种仿生复合材料螺旋弹簧,包括:若干第一芯轴、内固定层、若干第二芯轴、中固定层、外层以及保护层;若干第一芯轴按照“Z”字型结构排列;第一芯轴包括第一芯轴外固定层;第二芯轴包括第二芯轴外固定层;第一芯轴外固定层和第二芯轴外固定层由纤维布螺旋铺排形成的螺旋纤维树脂层组成。本发明仿生复合材料螺旋弹簧的第一芯轴按照红耳龟特有的“Z”字型结构排列,一方面可以降低螺旋弹簧的重量,另一方面与第二芯轴的紧密排列结构相配合,可以增加仿生复合材料螺旋弹簧的比刚度;并且第一芯轴外固定层和第二芯轴外固定层由纤维布螺旋铺排形成的螺旋纤维树脂层组成,从而提高仿生复合材料螺旋弹簧的弹性、韧性和抗疲劳强度。

    一种柔性薄膜传感元件灵敏度测试装置及其方法

    公开(公告)号:CN109883314A

    公开(公告)日:2019-06-14

    申请号:CN201910175817.5

    申请日:2019-03-08

    Applicant: 吉林大学

    Abstract: 本发明公开了一种柔性薄膜传感元件灵敏度测试装置及其方法,所述柔性薄膜传感元件灵敏度测试装置包括:底板、设置在所述底板上的一对平移组件、夹持在所述一对平移组件之间的铝片以及万用表;所述一对平移组件可相互靠拢以使所述铝片弯曲,所述铝片用于贴附所述柔性薄膜传感元件,所述万用表与所述柔性薄膜传感元件连接并用于测量所述柔性薄膜传感元件的电阻值。由于利用一对平移组件压缩铝片以使得铝片上的柔性薄膜传感元件随之弯曲,检测柔性薄膜传感元件在弯曲时的电阻值的变化计算柔性薄膜传感元件的灵敏度。本发明的灵敏度测试装置,结构简单,测量要求低,测量方便,且成本低。

    基于蝴蝶鳞片陷光特性的仿生抗反射光学膜及制备方法和用途

    公开(公告)号:CN108469638A

    公开(公告)日:2018-08-31

    申请号:CN201810243405.6

    申请日:2018-03-23

    Applicant: 吉林大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于蝴蝶鳞片陷光特性的仿生抗反射光学膜及制备方法和用途,属于功能材料技术领域,本发明基于蝴蝶鳞片的陷光特性,以透明玻璃为基板,采用溶胶凝胶法与选择性腐蚀相结合的方法,制备出具有纳米级光栅结构的二氧化硅基仿生抗反射光学膜材料。所制备的光栅结构由一系列平行的脊组成,每条脊上分布有斜向梳齿状结构。通过在玻璃基板上构筑该种光栅结构,当有光线照射到该种仿生抗反射光学膜材料表面时,入射光线之间发生干涉,同时透射进入光栅结构中的光在其内部发生多次折射及反射,从而达到了降低材料表面反射的目的。本发明提供了一种设计及制备抗反射膜材料的一个新途径,其制备工艺简单,成本低廉,节能环保。

    具有实时损伤监测功能的仿生纤维复合材料及其制备方法

    公开(公告)号:CN113049640B

    公开(公告)日:2022-09-27

    申请号:CN202110235569.6

    申请日:2021-03-03

    Applicant: 吉林大学

    Abstract: 本发明公开具有实时损伤监测功能的仿生纤维复合材料及其制备方法。该材料包括:纤维层;位于纤维层上的导电层,所述导电层的表面具有若干平行排列的沟槽;树脂层,所述纤维层与所述导电层之间通过所述树脂层粘合。本发明通过在纤维层间引入导电层作为增强相,增强了仿生纤维复合材料的层间韧性,实现了仿生纤维复合材料的增强增韧。同时,利用纤维丝间固有空隙,在纤维层上制备了具有仿生沟槽结构的均匀导电层,当材料受到压缩、弯曲、拉伸等载荷产生微裂纹时,导电层仿生沟槽结构槽宽发生变化,从而引起材料自身响应电阻的变化,通过响应电阻值的大小判断材料内部损伤裂纹的扩展程度,实现了材料高稳定、低成本、响应快速的实时损伤监测。

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