CN101761756A - 陶瓷蜂窝芯及其织造成型方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了陶瓷蜂窝芯及其织造成型方法，它是用柔性纤维把陶瓷片织造在一起，而后叠置粘接成蜂窝芯块，最后展开为蜂窝芯使用。陶瓷蜂窝芯可广泛应用于各领域生产夹层结构产品。

Description

陶瓷蜂窝芯及其织造成型方法

本发明属于复合材料夹层结构用蜂窝芯制造领域，特别是涉及把陶瓷片材料与柔性纤维材料交织制造成蜂窝芯的方法。

目前，蜂窝夹层结构复合材料具有质轻、强度大、刚度高，具有缓冲、隔震、保温、隔热和隔音等功能，获得广泛应用，它最早应用于航空航天领域，现在被广泛应用于建筑业、车船制造业、家具制造、包装和运输业等领域，用以替代金属、塑料、木材、泥土砖和高发泡聚苯乙烯等。为满足不同种类蜂窝夹层结构复合材料的使用需求，以有许多种蜂窝芯被设计、生产出来，主要有：纸蜂窝芯、陶瓷钢蜂窝芯、棉布蜂窝芯、芳纶蜂窝芯、铝蜂窝芯、各种塑料蜂窝芯、压型钢蜂窝芯等等。这些蜂窝芯都是采用同质材料生产出来的，纸蜂窝芯价格便宜应用范围较广，但其防潮、防水、防火及强度指标等各种原因都限制了它的应用范围，压型钢制蜂窝芯是采用整条钢板压成梯型后焊接或粘接在一起，强度等各方面性能都很好，但不易弯曲只适用平面夹层产品，这限制了它在各种曲面使用场合的应用。其它蜂窝芯的抗压强度与耐温性等性能方面有限，并且价格较贵，这些都是其扩大应用范围的障碍，特别是高压强、高温、异形面等这些特殊应用场合这些蜂窝芯是不能胜任的。

本发明的目的是为了克服上述蜂窝芯的缺点，采用一种成型方法把一种或几种陶瓷片材料制造成陶瓷蜂窝芯。我们现在使用的陶瓷材料与上述蜂窝芯所用材料相比具有很高的抗压强度和耐热性能，陶瓷蜂窝芯的抗压强度可以按使用要求设计，硬质材料种类繁多，如：钢板类、铸铁类、陶瓷类、合金类、有色金属合金类、水泥类、陶瓷类、竹木类、岩石类等等所有硬质材料，性能和价格各异，不同的硬质材料制造的蜂窝芯具有不同的性能，按使用要求的性能来选取一种或几种与陶瓷材料搭配，一定能选到合适的组成体系，生产出价格合适的陶瓷蜂窝芯，这些陶瓷蜂窝芯可以满足各种材质面板的平形夹层蜂窝结构、异型夹层蜂窝结构的需求。

本发明为实现上述目的采用以下技术步骤：首先把要使用的同一种规格的一种或多种陶瓷片准备好；选用满足需要的柔性纤维作经纱；接着用同一种陶瓷片或多种陶瓷片按设计顺序入纬由开口机构所带的柔性经纱交织成陶瓷织物；在把陶瓷织物相应的陶瓷片按四倍薄片宽度的规律上胶；并使之往复折叠到需要厚度封头切断；按需加压、加热或加压加热固化成陶瓷织物蜂窝芯块；该蜂窝芯块适合等厚平面或曲面夹层结构使用。也可以把要使用的不同规格的一种或多种陶瓷片按使用顺序排列好；选用满足需要的柔性纤维作经纱；接着用同一种不同规格陶瓷片或多种不同规格陶瓷片按设计顺序入纬由开口机构所带的柔性经纱交织成陶瓷织物，在把陶瓷织物相应的陶瓷片按四倍薄片宽度的规律上胶；并使之往复折叠到需要厚度封头切断；按需加压、加热或加压加热成陶瓷织物蜂窝芯块；该蜂窝芯块适合非等厚凹凸平面、斜面或凹凸曲面、斜面曲面等夹层结构使用。四倍上胶是指薄片宽度与正六边形蜂窝单边相等，若选正六边形蜂窝单边宽度是薄片宽度的三倍，则上胶宽度应为4×3＝12倍，相邻层上胶错开一半距离；胶条宽度略小于单边宽度。其它样式蜂窝芯可按设计样式计算薄片的宽度规律和上胶规律。蜂窝芯块可直接拉伸作为单元式蜂窝芯板，也可经连续拼接加长拉伸为连续蜂窝芯使用；经加长加宽可满足所有的使用要求。往复折叠成蜂窝芯块各层的宽度可以是相等的，也可以不相等。加热工艺是按所用胶黏剂的要求来确定，如需要可上胶，加热后再折叠。

本发明的有益效果是：陶瓷材料和纤维材料的性能都得到充分的发挥，做到了优势互补，这大大地提高了材料的利用效率，同时也为陶瓷材料轻型化应用奠定基础。柔性纤维使其不仅可制作平面蜂窝芯材料也提供了可制作曲面蜂窝芯材料的便利。整个蜂窝芯块的柔性纤维没有被切断，这大大的提高了蜂窝芯块的整体性能，有些场合蜂窝芯不用喷胶固化就可直接复合面层成为蜂窝板使用。可以作为制造建筑墙板、楼板、屋面板等建筑材料原料可大大降低建筑物自重，为减小支撑体系创造条件。作为各种人造板蜂窝芯板使用，可大大降低对木质材料的消耗，同时减轻了对环境的破坏。

Claims (10)

1.本发明陶瓷蜂窝芯织造成型方法，其基本特征是：首先把要使用的同一种规格的一种或多种陶瓷片准备好；选用满足需要的柔性纤维作经纱；接着用同一种陶瓷片或多种陶瓷片按设计顺序入纬由开口机构所带的柔性经纱交织成陶瓷织物；在把陶瓷织物相应的陶瓷片按四倍薄片宽度的规律上胶；并使之往复折叠到需要厚度封头切断；按需加压、加热或加压加热固化成陶瓷织物蜂窝芯块；该蜂窝芯块展开成蜂窝芯适合等厚平面或曲面蜂窝夹层结构使用。也可以把要使用的不同规格的一种或多种陶瓷片按使用顺序排列好；选用满足需要的柔性纤维作经纱；接着用同一种不同规格陶瓷片或多种不同规格陶瓷片按设计顺序入纬由开口机构所带的柔性经纱交织成陶瓷织物，在把陶瓷织物相应的陶瓷片按四倍薄片宽度的规律上胶，并使之往复折叠到需要厚度封头切断；按需加压、加热或加压加热成陶瓷织物蜂窝芯块；该蜂窝芯块展开成蜂窝芯适合非等厚凹凸平面、斜面平面或凹凸曲面、斜面曲面等蜂窝夹层结构使用。

2.根据权利要求1所述的陶瓷蜂窝芯织造成型方法，其基本特征是：陶瓷片可部分用其它硬质薄片替代，硬质薄片是指钢板类、铸铁类、玻璃类、合金类、有色金属合金类、水泥类、竹木类、岩石类等等所有硬质材料的薄片。如：钛合金片、不锈钢片、铸铁片、水泥砂浆片、陶瓷片、石片、玻璃薄片等等。

3.根据权利要求1所述的陶瓷蜂窝芯织造成型方法，其基本特征是：柔性纤维是指无机纤维、有机纤维、人造纤维、天然植物纤维、动物纤维、金属纤维、非金属纤维等所有可使用的纤维；如：玻璃纤维、碳纤维、芳纶纤维、维纶纤维、尼龙纤维、棉纤维、麻纤维等等。

4.根据权利要求1所述的陶瓷蜂窝芯织造成型方法，其基本特征是：交织方式可以是以任何方式使柔性纤维开口的机构与使陶瓷片入纬的方式配合都可以，手动、半自动、全自动、单工位、多工位等等。

5.根据权利要求1所述的陶瓷蜂窝芯织造成型方法，其基本特征是：蜂窝芯形状可以是正六边形，也可以是菱形、矩形、正弦曲线形、梯形和有加强带六边形等等其它形状。

6.根据权利要求1、5所述的陶瓷蜂窝芯织造成型方法，其基本特征是：四倍上胶是指薄片宽度与正六边形蜂窝单边相等，若选正六边形蜂窝单边宽度是薄片宽度的三倍，则上胶宽度应为4×3＝12倍，相邻层上胶错开一半距离；胶条宽度略小于单边宽度；其它样式蜂窝芯可按设计样式计算薄片的宽度规律和上胶规律。

7.根据权利要求1所述的陶瓷蜂窝芯织造成型方法，其基本特征是：往复折叠成蜂窝芯块各层的宽度可以是相等的，也可以不相等。

8.根据权利要求1所述的陶瓷蜂窝芯织造成型方法，其基本特征是：加热工艺是按所用胶黏剂的要求来确定，如需要可上胶，加热后再折叠。

9.根据权利要求1所述的陶瓷蜂窝芯织造成型方法，其基本特征是：可以直接用陶瓷织物沿任何方向一片一片地粘接成各种想要形状的蜂窝芯。

10.根据权利要求1所述的陶瓷蜂窝芯织造成型方法，其基本特征是：选用陶瓷片与柔性纤维的不同，选用胶黏剂也会不同，因此工艺也可以有差异。