缝合织物增强复合材料是用高性能纤维缝线将多层二维纤维织物缝合在一起，经复合固化而成的纺织复合材料，它通过引入贯穿厚度方向的纤维来提高抗分层能力，增强层间强度、模量、抗剪切能力、抗冲击性能、抗疲劳能力等力学性能。采用缝合复合材料可以提高复合材料制件的力学性能，从而满足新型制件的要求。
　　航天科工集团第三研究院第306研究所为了进一步减轻新型号用的尾舱和天线罩的结构重量，改善和提高其性能，克服传统的缝合复合材料层间强度低的弱点，为了保证这两个制件的质量和数量，特委托天津工业大学研制满足要求的缝合复合材料制件。为此，国防科工委给天津工业大学下达了“大型构件机器缝合复合材料研制”这一重点科研项目。
　　主要内容
　　1.研制成功了“曲面壳体预制件缝合设备”和“高性能纤维织物对接缝合设备”，解决了缝合纱线张力控制、基布低损伤均匀进给等关键技术，使之适合高性能纤维缝线和高性能基布的缝合。
　　2.全面研究了缝合复合材料预制件的缝合工艺。
　　（1）对缝合类型、缝合针距进行了优化，确定了缝合的最佳工艺。（2）研究出圆周三等分、层片分组预缝合、对接缝合、加固缝合等缝合技术和变形锁式线迹缝合工艺，解决了表面为不可展开双曲弧面壳体预制件的缝合难题。实现了用碳纤维二维机织物做基布、用芳纶纤维做缝线缝合出表面为不可展开弧面壳体复合材料的整体预制件。
　　3.优化并确定了三维整体编织加强筋条预制件的编织工艺，完成了三维编织加强筋条预制件的编织。
　　4.完成了适用于高性能树脂的高温树脂传递模塑（ResinTransferMolding，RTM）设备的研制。
　　5.优化了采用RTM技术制造三维纺织复合材料制件的工艺:
　　（1）采用RTM工艺树脂流动模拟技术，分析和研究了三种不同树脂的粘度、注入温度、注入压力对树脂充模过程的影响，解决了模具注入口、排气口的设计，优化和确定了三种不同树脂RTM的充模工艺。（2）分析和研究了三种不同树脂的固化过程、适用期和工艺性，确定了不同树脂的固化制度。（3）制造了脱模工装设备，确保复合材料制件脱模时不受损伤。
　　性能指标
　　研制出缝合复合材料制件和其他三维纺织复合材料制件共550余件。研制的缝合复合材料制件的性能达到或超过预期要求，经测试，缝合复合材料试件具有较高的拉伸强度和模量，环氧树脂基碳纤维二维机织布缝合复合材料，在纤维重量含量超过55%时，其强度达到了639.2MPa，拉伸模量达到了74GPa。
　　缝合复合材料尾舱达到了使用要求，通过了静力试验，重量较金属尾舱减轻35.5%。
　　石英纤维缝合天线罩预制件的纤维体积含量、与模具的符合性、结构尺寸等满足使用要求。
　　天津市科学技术信息研究所针对“表面为不可展开弧面的机器缝合复合材料的制造方法”检索了19个国内外数据库后，得出结论：在检索的范围内，国内未见采用机器缝合复合材料并形成不可展开弧面的报道；国外已分别检到机器缝合三维复合材料预制品以及具有不可展开弧面的复合材料缝合制品的文献报道，但未见与该项目机器缝合二维机织物制造不可展开弧面复合材料相同的文献报道。
　　应用前景
　　缝合复合材料具有以下特点：良好的层间性能；低成本、高效率；可设计性和加工性。缝合可应用于复合材料的连接，代替传统的机械和黏接技术，提高构件的整体性能。所以，缝合复合材料具有很好的应用前景。
　　本项目形成了一套实现表面为不可展开弧面的锥套体的机器缝合复合材料制件的缝合工艺和设备，形成了一套实现树脂基三维纺织复合材料复合固化的树脂传递模塑（RTM）工艺和设备。为我国在航天、航空、以及其他领域中使用高性能缝合复合材料和RTM技术奠定了坚实的基础。 (本文已被浏览 2 次）