CN106808759A - 金属波纹‑金属橡胶复合材料及其制备方法 - Google Patents
金属波纹‑金属橡胶复合材料及其制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN106808759A CN106808759A CN201710017487.8A CN201710017487A CN106808759A CN 106808759 A CN106808759 A CN 106808759A CN 201710017487 A CN201710017487 A CN 201710017487A CN 106808759 A CN106808759 A CN 106808759A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- metal
- rubber
- ripple struction
- core body
- ripple
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 229920001967 Metal rubber Polymers 0.000 title claims abstract description 81
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 51
- 239000002184 metal Substances 0.000 title claims abstract description 51
- 239000002131 composite material Substances 0.000 title claims abstract description 34
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 9
- 238000013016 damping Methods 0.000 claims abstract description 34
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 claims abstract description 29
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 21
- 239000007767 bonding agent Substances 0.000 claims abstract description 3
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 28
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 22
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims description 15
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 claims description 12
- 238000000465 moulding Methods 0.000 claims description 12
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 claims description 12
- 238000007711 solidification Methods 0.000 claims description 12
- 230000008023 solidification Effects 0.000 claims description 12
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 claims description 12
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 claims description 10
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 239000000956 alloy Substances 0.000 claims description 6
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 claims description 6
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 claims description 6
- 238000005476 soldering Methods 0.000 claims description 6
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 claims description 4
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 claims description 4
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims description 4
- 229910001285 shape-memory alloy Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 claims description 4
- 239000010936 titanium Substances 0.000 claims description 4
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 3
- 229910000601 superalloy Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 238000003466 welding Methods 0.000 claims description 3
- 229910000963 austenitic stainless steel Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims description 2
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims description 2
- -1 methyl acrylic ester Chemical class 0.000 claims description 2
- 238000004804 winding Methods 0.000 claims description 2
- 239000011229 interlayer Substances 0.000 claims 1
- 239000010410 layer Substances 0.000 claims 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 abstract description 14
- 230000032683 aging Effects 0.000 abstract description 2
- 238000004891 communication Methods 0.000 abstract description 2
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 abstract description 2
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 abstract description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 2
- 239000007769 metal material Substances 0.000 abstract 1
- 239000003292 glue Substances 0.000 description 14
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 10
- 239000004593 Epoxy Substances 0.000 description 6
- 230000006870 function Effects 0.000 description 5
- 229920006397 acrylic thermoplastic Polymers 0.000 description 4
- 125000002496 methyl group Chemical group [H]C([H])([H])* 0.000 description 4
- 229920003229 poly(methyl methacrylate) Polymers 0.000 description 4
- ISXSCDLOGDJUNJ-UHFFFAOYSA-N tert-butyl prop-2-enoate Chemical compound CC(C)(C)OC(=O)C=C ISXSCDLOGDJUNJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N Manganese Chemical compound [Mn] PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910000816 inconels 718 Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011572 manganese Substances 0.000 description 2
- 229910000521 B alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011358 absorbing material Substances 0.000 description 1
- 230000006978 adaptation Effects 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 239000004411 aluminium Substances 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000001413 cellular effect Effects 0.000 description 1
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 1
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 1
- 239000002023 wood Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B15/00—Layered products comprising a layer of metal
- B32B15/01—Layered products comprising a layer of metal all layers being exclusively metallic
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B3/00—Layered products comprising a layer with external or internal discontinuities or unevennesses, or a layer of non-planar shape; Layered products comprising a layer having particular features of form
- B32B3/02—Layered products comprising a layer with external or internal discontinuities or unevennesses, or a layer of non-planar shape; Layered products comprising a layer having particular features of form characterised by features of form at particular places, e.g. in edge regions
- B32B3/08—Layered products comprising a layer with external or internal discontinuities or unevennesses, or a layer of non-planar shape; Layered products comprising a layer having particular features of form characterised by features of form at particular places, e.g. in edge regions characterised by added members at particular parts
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B3/00—Layered products comprising a layer with external or internal discontinuities or unevennesses, or a layer of non-planar shape; Layered products comprising a layer having particular features of form
- B32B3/26—Layered products comprising a layer with external or internal discontinuities or unevennesses, or a layer of non-planar shape; Layered products comprising a layer having particular features of form characterised by a particular shape of the outline of the cross-section of a continuous layer; characterised by a layer with cavities or internal voids ; characterised by an apertured layer
- B32B3/28—Layered products comprising a layer with external or internal discontinuities or unevennesses, or a layer of non-planar shape; Layered products comprising a layer having particular features of form characterised by a particular shape of the outline of the cross-section of a continuous layer; characterised by a layer with cavities or internal voids ; characterised by an apertured layer characterised by a layer comprising a deformed thin sheet, i.e. the layer having its entire thickness deformed out of the plane, e.g. corrugated, crumpled
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B33/00—Layered products characterised by particular properties or particular surface features, e.g. particular surface coatings; Layered products designed for particular purposes not covered by another single class
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B37/00—Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding
- B32B37/12—Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding characterised by using adhesives
- B32B37/1284—Application of adhesive
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B38/00—Ancillary operations in connection with laminating processes
- B32B38/0012—Mechanical treatment, e.g. roughening, deforming, stretching
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B2307/00—Properties of the layers or laminate
- B32B2307/30—Properties of the layers or laminate having particular thermal properties
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B2307/00—Properties of the layers or laminate
- B32B2307/30—Properties of the layers or laminate having particular thermal properties
- B32B2307/306—Resistant to heat
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B2307/00—Properties of the layers or laminate
- B32B2307/50—Properties of the layers or laminate having particular mechanical properties
- B32B2307/552—Fatigue strength
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B2307/00—Properties of the layers or laminate
- B32B2307/50—Properties of the layers or laminate having particular mechanical properties
- B32B2307/56—Damping, energy absorption
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B2307/00—Properties of the layers or laminate
- B32B2307/70—Other properties
- B32B2307/714—Inert, i.e. inert to chemical degradation, corrosion
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Laminated Bodies (AREA)
- Soundproofing, Sound Blocking, And Sound Damping (AREA)
Abstract
本发明公开一种金属波纹‐金属橡胶复合材料及其制备方法，将点阵金属波纹材料与冲压成型的金属橡胶通过粘接剂粘接为一体获得多功能的复合多孔材料，实现金属波纹材料和金属橡胶复合材料的制备；这种金属波纹‐金属橡胶复合材料，在交通运输、机械制造、军事领域具有广泛的应用前景，它可以有效增加结构阻尼，且具有非线性、变阻尼特性，能够改善结构的抗震、减振、吸声性能，尤其在机械制造行业中，更可以发挥其高强度、高刚度和优良的阻尼性能。此外，这种复合多孔材料具有全环境适应性，耐腐蚀，耐高低温，不老化，真空不挥发等优异性能，重量较轻，其制造简便、成本较低，使用寿命长。
Description
技术领域
本发明涉及承载减振吸能结构材料技术领域，具体涉及一种金属波纹‐金属橡胶复合材料及其制备方法。
背景技术
金属橡胶可承受较大的变形，在受到载荷作用产生变形时，金属丝之间相互挤压、滑移，产生摩擦，可以耗散大量的能量，从而起到减振的作用。金属橡胶具有阻尼性能好、环境适应能力强、可用于复杂载荷工况、使用寿命长、结构与性能可设计等诸多优点，不仅可以满足航空航天、军事装备、石油化工海洋平台等恶劣环境的需求，也可用于机械、交通、土木工程等领域。金属橡胶是一种弹性多孔材料，除具有减振功能外，还可用于热管、过滤器、节流阀、轴承、吸声材料等，具有广阔的市场前景。
目前，常见的多孔金属夹层板多为波纹或泡沫铝等单一结构，仅具备单种的功能，或者是单种功能较强而其它功能弱化，如金属波纹夹层板横向抗剪切强度及承载能力较强，但是耗能性能较差，而金属橡胶材料在宽频域内具有较大的阻尼系数，损耗因子为0.1～0.3，其吸能减振作用显著。金属波纹作为承载结构，其减振吸能效果较差，金属橡胶具有很好的减振吸能性能，但不能单独承载结构，两者复合制作成金属波纹‐金属橡胶复合阻尼材料可以实现优势互补，提高材料的质量效率。
发明内容
本发明为了发挥金属波纹和金属橡胶各自的优势，通过复合的方式实现各自的功能优势集成，实现高强度，高吸能等多种功能于一身的金属波纹‐金属橡胶复合材料及其制备方法。
为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种金属波纹‐金属橡胶复合材料，包括面板1，固定在面板1间的波纹结构芯体2，面板1与波纹结构芯体2形成波纹结构点阵金属夹层板，所述波纹结构点阵金属夹层板的波纹结构芯体2的孔4中插满金属橡胶3。
所述金属橡胶3以金属丝为原料制成。
所述金属丝的材料为奥氏体不锈钢丝、形状记忆合金丝、阻尼合金丝或镍基高温合金丝，所述金属橡胶3的密度为0.9g/cm3～1.8g/cm3，金属橡胶3的相对密度为10％～24％。
所述面板1和波纹结构芯体2的材料为金属板材。
所述金属板材为铝合金板、不锈钢板、镍板或钛板。
一种金属波纹‐金属橡胶复合材料的制备方法，包括如下步骤：
1)首先将平整过的金属板材采用模压、折叠技术形成波纹结构芯体2，然后将波纹结构芯体2和金属板材的面板1清洗去除油污和锈迹，采用钎焊或激光焊或粘接剂粘接将波纹结构芯体2与面板1焊接制成波纹结构点阵金属夹层板；
2)以金属丝为原料，金属丝直径为缠绕编织成螺线卷，螺线卷直径为螺距与螺线卷直径相等，使其具有均匀的螺距，经定螺距拉伸处理，按照预设的质量沿模具纵向、横向以及纵横相间的任意方向进行排列铺放，得到金属橡胶坯料，制成毛坯，然后根据波纹结构芯体2中孔4的空间尺寸制作相应的模具，将坯料放入模具中并经压力机反复加压成型，其中在制作三项受力要求的阻尼试件时，在压制过程中在垂直于压制成型的方向施加振动载荷以获得三向阻尼和强度均匀的构件；成型的坯件需经573±5K的30～45分钟的热稳定处理，最后制成与波纹结构芯体2中孔4的空间尺寸相适应的三角棱柱或者梯形棱柱的金属橡胶3；
3)最后，在三角棱柱或者梯形棱柱的金属橡胶3与波纹结构芯体2的接触面上均匀涂覆一层胶粘剂，将三角棱柱或者梯形棱柱的金属橡胶3放置在波纹结构点阵金属夹层板的孔4中进行填充，将孔4全部插满，于40℃～60℃烘箱静置固化两小时，从而粘接为一体，制备成金属波纹‐金属橡胶复合材料。
步骤1)和步骤3)所述的胶粘剂为环氧树脂类或甲基丙烯酸酯类。
和现有技术相比较，本发明具备如下优点：
本发明应用金属波纹的力学性能以及金属橡胶的吸能、减振的优势，将两种结构复合进而实现多功能的耦合，获得综合性能更加优异的结构功能一体化材料。与蜂窝结构相比，本发明具有通孔结构，更便于与金属橡胶的复合且成本较低。
这种金属波纹‐金属橡胶复合材料，在交通运输、机械制造、军事领域具有广泛的应用前景，它可以有效增加结构阻尼，且具有非线性、变阻尼特性，能够改善结构的抗震、减振、吸声性能，尤其在机械制造行业中，更可以发挥其高强度、高刚度和优良的阻尼性能。此外，这种复合多孔材料具有全环境适应性，耐腐蚀，耐高低温，不老化，真空不挥发等优异性能，重量较轻，其制造简便、成本较低，使用寿命长。
附图说明
图1为波纹结构夹层板的结构示意图。
图2为金属波纹‐金属橡胶复合夹层板结构图。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明做进一步详细说明。
实施例一：
1)首先将平整过的铝合金板采用模压、折叠技术形成波纹结构芯体2，然后将形成的波纹结构芯体2和铝合金板的面板1清洗去除油污和锈迹，采用环氧树脂类铸工胶将波纹结构芯体2与面板1胶接制成波纹结构点阵金属夹层板，参见图1；
2)然后根据波纹结构芯体2中孔4的空间尺寸，将金属丝材质为OCr18Ni9Ti的金属橡胶坯料放入相应的模具中并经压力机反复加压制成与波纹结构芯体2中孔4的空间尺寸相适应的三角棱柱或者梯形棱柱，在压制过程中在垂直于压制成型的方向施加振动载荷以获得三向阻尼和强度均匀的构件，成型的坯件需经573±5K的30～45分钟的热稳定处理，其中金属丝的直径为0.12±0.02mm；
3)最后在梯形棱柱或者三角棱柱与波纹结构芯体2的接触面上均匀涂覆一层环氧树脂类铸工胶，将梯形棱柱或者三角棱柱金属橡胶3放置在波纹结构点阵金属夹层板的孔4中进行填充，将空间孔结构全部插满，于40℃～60℃烘箱静置固化两小时，从而粘接为一体制备成金属波纹‐金属橡胶复合材料，如图2所示。其中波纹结构芯体2的相对密度为1％～15％，金属橡胶3的相对密度为10％～24％。
实施例二：
1)首先将平整过的铝合金板采用模压、折叠技术形成波纹结构芯体2，然后将形成的波纹结构芯体2和铝合金板的面板1清洗去除油污和锈迹，采用环氧树脂类铸工胶将波纹结构芯体2与面板1胶接制成波纹结构点阵金属夹层板，参见图1；
2)然后根据波纹结构芯体2中孔4的空间尺寸，将金属丝材质为Ti‐50.3％Ni形状记忆合金的金属橡胶坯料放入相应的模具中并经压力机反复加压制成与波纹结构芯体2中孔4的空间尺寸相适应的三角棱柱或者梯形棱柱，在压制过程中在垂直于压制成型的方向施加振动载荷以获得三向阻尼和强度均匀的构件，成型的坯件需经573±5K的30～45分钟的热稳定处理，其中形状记忆合金金属丝的直径为0.12+0.02mm；
3)最后在梯形棱柱或者三角棱柱与波纹结构芯体2的接触面上均匀涂覆一层环氧树脂类铸工胶，将梯形棱柱或者三角棱柱金属橡胶3放置在波纹结构点阵金属夹层板的孔4中进行填充，将空间孔结构全部插满，于40℃～60℃烘箱静置固化两小时，从而粘接为一体制备成金属波纹‐金属橡胶复合材料，如图2所示。其中波纹结构芯体2的相对密度为1％～15％，金属橡胶3的相对密度为15％～24％。
实施例三：
1)首先将平整过的铝合金板采用模压、折叠技术形成波纹结构芯体，然后将形成的波纹结构芯体2和铝合金板的面板1清洗去除油污和锈迹，采用环氧树脂类铸工胶将波纹结构芯体2与面板1胶接制成波纹结构点阵金属夹层板，参见图1；
2)然后根据波纹结构芯体2中孔4的空间尺寸，将金属丝材质为Mn‐20Cu‐5Ni‐2Fe锰基阻尼合金的金属橡胶坯料放入相应的模具中并经压力机反复加压制成与波纹结构芯体2中孔4的空间尺寸相适应的三角棱柱或者梯形棱柱，在压制过程中在垂直于压制成型的方向施加振动载荷以获得三向阻尼和强度均匀的构件，成型的坯件需经573±5K的30～45分钟的热稳定处理，其中金属丝的直径为0.12±0.02mm；
3)最后在梯形棱柱或者三角棱柱与波纹结构芯体2的接触面上均匀涂覆一层环氧树脂类铸工胶，将梯形棱柱或者三角棱柱金属橡胶放置在波纹结构点阵金属夹层板的孔4中进行填充，将空间孔结构全部插满，于40℃～60℃烘箱静置固化两小时，从而粘接为一体制备成金属波纹‐金属橡胶复合材料，如图2所示。其中波纹芯体的相对密度为1％～15％，金属橡胶3的相对密度为10％～24％。
实施例四：
1)首先将平整过的铝合金板采用模压、折叠技术形成波纹结构芯体2，然后将形成的波纹结构芯体2和铝合金板的面板1清洗去除油污和锈迹，采用环氧树脂类铸工胶将波纹结构芯体2与面板1胶接制成波纹结构点阵金属夹层板，参见图1；
2)然后根据波纹结构芯体2中孔4的空间尺寸，将金属丝材质型号为Inconel718的镍基高温合金的金属橡胶坯料放入相应的模具中并经压力机反复加压制成与波纹结构芯体2中孔4的空间尺寸相适应的三角棱柱或者梯形棱柱，在压制过程中在垂直于压制成型的方向施加振动载荷以获得三向阻尼和强度均匀的构件，成型的坯件需经573±5K的30～45分钟的热稳定处理，其中金属丝的直径为0.12±0.02mm；
3)最后在梯形棱柱或者三角棱柱与波纹结构芯体2的接触面上均匀涂覆一层环氧树脂类铸工胶，将梯形棱柱或者三角棱柱金属橡胶3放置在波纹结构点阵金属夹层板的孔4中进行填充，将空间孔结构全部插满，于40℃～60℃烘箱静置固化两小时，从而粘接为一体制备成金属波纹‐金属橡胶复合材料，如图2所示。其中波纹结构芯体2的相对密度为1％～15％，金属橡胶3的相对密度为15％～24％。
实施例五：
1)首先将平整过的镍板采用模压、折叠技术形成波纹结构芯体2，然后将形成的波纹结构芯体2和镍板的面板1清洗去除油污和锈迹，采用钎焊将波纹结构芯体2与面板1焊接制成波纹结构点阵金属夹层板，参见图1；
2)然后根据波纹结构芯体2中孔4的空间尺寸，将金属丝材质为Ocr18Ni9Ti的金属橡胶坯料放入相应的模具中并经压力机反复加压制成与波纹结构芯体2中孔4的空间尺寸相适应的三角棱柱或者梯形棱柱，在压制过程中在垂直于压制成型的方向施加振动载荷以获得三向阻尼和强度均匀的构件，成型的坯件需经573±5K的30～45分钟的热稳定处理，其中金属丝的直径为0.12±0.02mm；
3)最后在梯形棱柱或者三角棱柱与波纹结构芯体2的接触面上均匀涂覆一层甲基丙烯酸脂类乐泰胶，将梯形棱柱或者三角棱柱金属橡胶3放置在波纹结构点阵金属夹层板的孔4中进行填充，将空间孔结构全部插满，于40℃～60℃烘箱静置固化两小时，从而粘接为一体制备成金属波纹‐金属橡胶复合材料，如图2所示。其中波纹芯体的相对密度为1％～15％，金属橡胶3的相对密度为10％～24％。
实施例六：
1)首先将平整过的镍板采用模压、折叠技术形成波纹结构芯体2，然后将形成的波纹结构芯体2和镍板的面板1清洗去除油污和锈迹，采用钎焊将波纹结构芯体2与面板1焊接制成波纹结构点阵金属夹层板，参见图1；
2)然后根据波纹结构芯体2中孔4的空间尺寸，将金属丝材质为Ti‐50.3％Ni形状记忆合金的金属橡胶坯料放入相应的模具中并经压力机反复加压制成与波纹结构芯体2中孔4的空间尺寸相适应的三角棱柱或者梯形棱柱，在压制过程中在垂直于压制成型的方向施加振动载荷以获得三向阻尼和强度均匀的构件，成型的坯件需经573±5K的30～45分钟的热稳定处理，其中形状记忆合金金属丝的直径为0.2±0.02mm；
3)最后在梯形棱柱或者三角棱柱与波纹结构芯体2的接触面上均匀涂覆一层甲基丙烯酸脂类乐泰胶，将梯形棱柱或者三角棱柱金属橡胶3放置在波纹结构点阵金属夹层板的孔4中进行填充，将空间孔结构全部插满，于40℃～60℃烘箱静置固化两小时，从而粘接为一体制备成金属波纹‐金属橡胶复合材料，如图2所示。其中波纹芯体的相对密度为1％～15％，金属橡胶3的相对密度为15％～24％。
实施例七：
1)首先将平整过的镍板采用模压、折叠技术形成波纹结构芯体，然后将形成的波纹结构芯体2和镍板的面板1清洗去除油污和锈迹，采用钎焊将波纹结构芯体2与面板1焊接制成波纹结构点阵金属夹层板，参见图1；
2)然后根据波纹结构芯体2中孔4的空间尺寸，将金属丝材质为Mn‐20Cu‐5Ni‐2Fe锰基阻尼合金的金属橡胶坯料放入相应的模具中并经压力机反复加压制成与波纹结构芯体2中孔4的空间尺寸相适应的三角棱柱或者梯形棱柱，在压制过程中在垂直于压制成型的方向施加振动载荷以获得三向阻尼和强度均匀的构件，成型的坯件需经573±5K的30～45分钟的热稳定处理，其中金属丝的直径为0.12±0.02mm；
3)最后在梯形棱柱或者三角棱柱与波纹结构芯体2的接触面上均匀涂覆一层甲基丙烯酸脂类乐泰胶，将梯形棱柱或者三角棱柱金属橡胶3放置在波纹结构点阵金属夹层板的孔4中进行填充，将空间孔结构全部插满，于40℃～60℃烘箱静置固化两小时，从而粘接为一体制备成金属波纹‐金属橡胶复合材料，如图2所示。其中波纹芯体的相对密度为1％～15％，金属橡胶3的相对密度为10％～24％。
实施例八：
1)首先将平整过的镍板采用模压、折叠技术形成波纹结构芯体，然后将形成的波纹结构芯体2和镍板的面板1清洗去除油污和锈迹，采用钎焊将波纹结构芯体2与面板1焊接制成波纹结构点阵金属夹层板，参见图1；
2)然后根据波纹结构芯体2中孔4的空间尺寸，将金属丝材质型号为Inconel718的镍基高温合金的金属橡胶坯料放入相应的模具中并经压力机反复加压制成与波纹结构芯体中孔的空间尺寸相适应的三角棱柱或者梯形棱柱，在压制过程中在垂直于压制成型的方向施加振动载荷以获得三向阻尼和强度均匀的构件，成型的坯件需经573±5K的30～45分钟的热稳定处理，其中金属丝的直径为0.12±0.02mm；
3)最后在梯形棱柱或者三角棱柱与波纹结构芯体的接触面上均匀涂覆一层甲基丙烯酸脂类乐泰胶，将梯形棱柱或者三角棱柱金属橡胶3放置在波纹结构点阵金属夹层板的孔4中进行填充，将空间孔结构全部插满，于40℃～60℃烘箱静置固化两小时，从而粘接为一体制备成金属波纹‐金属橡胶复合材料，如图2所示。其中波纹芯体的相对密度为1％～15％，金属橡胶3的相对密度为15％～24％。
实施例九：
1)首先将平整过的不锈钢板采用模压、折叠技术形成波纹结构芯体，然后将形成的波纹结构芯体2和不锈钢板的面板1清洗去除油污和锈迹，采用激光焊将波纹结构芯体2与面板1焊接制成波纹结构点阵金属夹层板，参见图1；
2)然后根据波纹结构芯体2中孔4的空间尺寸，将金属丝材质为Ocr18Ni9Ti的金属橡胶坯料放入相应的模具中并经压力机反复加压制成与波纹结构芯体2中孔4的空间尺寸相适应的三角棱柱或者梯形棱柱，在压制过程中在垂直于压制成型的方向施加振动载荷以获得三向阻尼和强度均匀的构件，成型的坯件需经573±5K的30～45分钟的热稳定处理，其中金属丝的直径为0.12±0.02mm。
3)最后在梯形棱柱或者三角棱柱与波纹结构芯体2的接触面上均匀涂覆一层环氧树脂类铸工胶，将梯形棱柱或者三角棱柱金属橡胶3放置在波纹结构点阵金属夹层板的孔4中进行填充，将空间孔结构全部插满，于40℃～60℃烘箱静置固化两小时，从而粘接为一体制备成金属波纹‐金属橡胶复合材料，如图2所示。其中波纹芯体的相对密度为1％～15％，金属橡胶3的相对密度为10％～24％。
实施例十：
1)首先将平整过的钛板采用模压、折叠技术形成波纹结构芯体，然后将形成的波纹结构芯体2和钛板的面板1清洗去除油污和锈迹，采用激光焊将波纹结构芯体2与面板1焊接制成波纹结构点阵金属夹层板，参见图1；
2)然后根据波纹结构芯体2中孔4的空间尺寸，将金属丝材质为Ocr18Ni9Ti的金属橡胶坯料放入相应的模具中并经压力机反复加压制成与波纹结构芯体中孔的空间尺寸相适应的三角棱柱或者梯形棱柱，在压制过程中在垂直于压制成型的方向施加振动载荷以获得三向阻尼和强度均匀的构件，成型的坯件需经573±5K的30～45分钟的热稳定处理，其中金属丝的直径为0.12±0.02mm。
3)最后在梯形棱柱或者三角棱柱与波纹结构芯体的接触面上均匀涂覆一层环氧树脂类铸工胶，将梯形棱柱或者三角棱柱金属橡胶3放置在波纹结构点阵金属夹层板的孔4中进行填充，将空间孔结构全部插满，于40℃～60℃烘箱静置固化两小时，从而粘接为一体制备成金属波纹‐金属橡胶复合材料，如图2所示。其中波纹芯体的相对密度为1％～15％，金属橡胶3的相对密度为10％～24％。
Claims (7)
1.一种金属波纹‐金属橡胶复合材料，包括面板(1)，固定在面板(1)间的波纹结构芯体(2)，面板(1)与波纹结构芯体(2)形成波纹结构点阵金属夹层板，其特征在于：所述波纹结构点阵金属夹层板的波纹结构芯体(2)的孔(4)中插满金属橡胶(3)。
2.根据权利要求1所述的金属波纹‐金属橡胶复合材料，其特征在于：所述金属橡胶(3)以金属丝为原料制成。
3.根据权利要求2所述的金属波纹‐金属橡胶复合材料，其特征在于：所述金属丝的材料为奥氏体不锈钢丝、形状记忆合金丝、阻尼合金丝或镍基高温合金丝，所述金属橡胶(3)的密度为0.9g/cm3～1.8g/cm3，金属橡胶(3)的相对密度为10％～24％。
4.根据权利要求1所述的金属波纹‐金属橡胶复合材料，其特征在于：所述面板(1)和波纹结构芯体(2)的材料为金属板材。
5.根据权利要求4所述的金属波纹‐金属橡胶复合材料，其特征在于：所述金属板材为铝合金板、不锈钢板、镍板或钛板。
6.一种金属波纹‐金属橡胶复合材料的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
1)首先将平整过的金属板材采用模压、折叠技术形成波纹结构芯体(2)，然后将波纹结构芯体(2)和金属板材的面板(1)清洗去除油污和锈迹，采用钎焊或激光焊或粘接剂粘接将波纹结构芯体(2)与面板(1)焊接制成波纹结构点阵金属夹层板；
2)以金属丝为原料，金属丝直径为缠绕编织成螺线卷，螺线卷直径为螺距与螺线卷直径相等，使其具有均匀的螺距，经定螺距拉伸处理，按照预设的质量沿模具纵向、横向以及纵横相间的任意方向进行排列铺放，得到金属橡胶坯料，制成毛坯，然后根据波纹结构芯体(2)中孔(4)的空间尺寸制作相应的模具，将坯料放入模具中并经压力机反复加压成型，其中在制作三项受力要求的阻尼试件时，在压制过程中在垂直于压制成型的方向施加振动载荷以获得三向阻尼和强度均匀的构件；成型的坯件需经573±5K的30～45分钟的热稳定处理，最后制成与波纹结构芯体(2)中孔(4)的空间尺寸相适应的三角棱柱或者梯形棱柱的金属橡胶(3)；
3)最后，在三角棱柱或者梯形棱柱的金属橡胶(3)与波纹结构芯体(2)的接触面上均匀涂覆一层胶粘剂，将三角棱柱或者梯形棱柱的金属橡胶(3)放置在波纹结构点阵金属夹层板的孔(4)中进行填充，将孔(4)全部插满，于40℃～60℃烘箱静置固化两小时，从而粘接为一体，制备成金属波纹‐金属橡胶复合材料。
7.根据权利要求6所述的金属波纹‐金属橡胶复合材料的制备方法，其特征在于：步骤1)和步骤3)所述的胶粘剂为环氧树脂类或甲基丙烯酸酯类。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201710017487.8A CN106808759A (zh) | 2017-01-10 | 2017-01-10 | 金属波纹‑金属橡胶复合材料及其制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201710017487.8A CN106808759A (zh) | 2017-01-10 | 2017-01-10 | 金属波纹‑金属橡胶复合材料及其制备方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN106808759A true CN106808759A (zh) | 2017-06-09 |
Family
ID=59110935
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201710017487.8A Pending CN106808759A (zh) | 2017-01-10 | 2017-01-10 | 金属波纹‑金属橡胶复合材料及其制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN106808759A (zh) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108331982A (zh) * | 2018-03-30 | 2018-07-27 | 福州大学 | 多层金属橡胶包敷管路装置及其工作方法 |
| CN108422118A (zh) * | 2018-03-12 | 2018-08-21 | 福州大学 | 金属橡胶阻尼夹芯板放热熔焊接装置及工艺 |
| CN110576657A (zh) * | 2019-08-16 | 2019-12-17 | 哈工大机电工程(嘉善)研究院 | 一种填充吸声材料的复合波纹板 |
| CN110773740A (zh) * | 2019-11-18 | 2020-02-11 | 中国工程物理研究院机械制造工艺研究所 | 一种新型轻质吸能减振仿微结构及其制备方法 |
| CN112264783A (zh) * | 2020-10-16 | 2021-01-26 | 浙江金麦特自动化系统有限公司 | 一种汽车方向盘用右排挡杆手柄组装加工线及组装工艺 |
| CN112300522A (zh) * | 2019-07-23 | 2021-02-02 | 北京光明橡塑制品厂 | 金属空心纤维复合高温橡胶密封材料 |
| CN112937023A (zh) * | 2019-12-10 | 2021-06-11 | 现代自动车株式会社 | 多孔板及利用多孔板的用于吸音和隔音的复合板 |
| CN113715430A (zh) * | 2021-08-04 | 2021-11-30 | 西安交通大学 | 一种具有波浪结构的金属玻璃复合材料 |
| CN113915444A (zh) * | 2021-10-29 | 2022-01-11 | 福州大学 | 用于高温管路的金属橡胶弹性摩擦阻尼器 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2876624A1 (fr) * | 2004-10-19 | 2006-04-21 | Gaillon Soc Par Actions Simpli | Materiau dit "alveolaire" |
| CN102797779A (zh) * | 2012-08-22 | 2012-11-28 | 中国科学院工程热物理研究所 | 一种主动式金属橡胶 |
| CN105856666A (zh) * | 2016-03-31 | 2016-08-17 | 西安航天动力研究所 | 一种多孔橡胶填充波纹板复合材料及其制备方法 |
-
2017
- 2017-01-10 CN CN201710017487.8A patent/CN106808759A/zh active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2876624A1 (fr) * | 2004-10-19 | 2006-04-21 | Gaillon Soc Par Actions Simpli | Materiau dit "alveolaire" |
| CN102797779A (zh) * | 2012-08-22 | 2012-11-28 | 中国科学院工程热物理研究所 | 一种主动式金属橡胶 |
| CN105856666A (zh) * | 2016-03-31 | 2016-08-17 | 西安航天动力研究所 | 一种多孔橡胶填充波纹板复合材料及其制备方法 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 董秀萍、张力: "《新型材料-金属橡胶建模及应用》", 31 July 2010 * |
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108422118A (zh) * | 2018-03-12 | 2018-08-21 | 福州大学 | 金属橡胶阻尼夹芯板放热熔焊接装置及工艺 |
| CN108422118B (zh) * | 2018-03-12 | 2019-09-13 | 福州大学 | 金属橡胶阻尼夹芯板放热熔焊接装置及工艺 |
| CN108331982A (zh) * | 2018-03-30 | 2018-07-27 | 福州大学 | 多层金属橡胶包敷管路装置及其工作方法 |
| CN108331982B (zh) * | 2018-03-30 | 2023-10-17 | 福州大学 | 多层金属橡胶包敷管路装置及其工作方法 |
| CN112300522A (zh) * | 2019-07-23 | 2021-02-02 | 北京光明橡塑制品厂 | 金属空心纤维复合高温橡胶密封材料 |
| CN110576657A (zh) * | 2019-08-16 | 2019-12-17 | 哈工大机电工程(嘉善)研究院 | 一种填充吸声材料的复合波纹板 |
| CN110773740B (zh) * | 2019-11-18 | 2022-01-11 | 中国工程物理研究院机械制造工艺研究所 | 一种轻质吸能减振仿微结构及其制备方法 |
| CN110773740A (zh) * | 2019-11-18 | 2020-02-11 | 中国工程物理研究院机械制造工艺研究所 | 一种新型轻质吸能减振仿微结构及其制备方法 |
| CN112937023A (zh) * | 2019-12-10 | 2021-06-11 | 现代自动车株式会社 | 多孔板及利用多孔板的用于吸音和隔音的复合板 |
| CN112264783A (zh) * | 2020-10-16 | 2021-01-26 | 浙江金麦特自动化系统有限公司 | 一种汽车方向盘用右排挡杆手柄组装加工线及组装工艺 |
| CN112264783B (zh) * | 2020-10-16 | 2022-08-30 | 浙江金麦特自动化系统有限公司 | 一种汽车方向盘用右排挡杆手柄组装加工线及组装工艺 |
| CN113715430A (zh) * | 2021-08-04 | 2021-11-30 | 西安交通大学 | 一种具有波浪结构的金属玻璃复合材料 |
| CN113915444A (zh) * | 2021-10-29 | 2022-01-11 | 福州大学 | 用于高温管路的金属橡胶弹性摩擦阻尼器 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN106808759A (zh) | 金属波纹‑金属橡胶复合材料及其制备方法 | |
| CN102416714B (zh) | 一种点阵金属-泡沫铝复合材料及其制备方法 | |
| CN102390136B (zh) | 一种多层点阵金属-泡沫铝复合材料及其制备方法 | |
| CN102416713B (zh) | 一种点阵-梯度泡沫铝复合材料及其制备方法 | |
| CN109094139B (zh) | 一种新构型蜂窝夹层板 | |
| CN102765226B (zh) | 一种波纹-铝蜂窝复合结构夹层材料及其制备方法 | |
| CN102909908B (zh) | 一种金字塔点阵金属-环氧树脂基阻尼复合结构及其制备方法 | |
| JP2006518472A (ja) | 冶金学的に固着された変形可能な隔壁を有するハニカム形コア音響ユニットおよびその製造方法 | |
| CN206813115U (zh) | 一种发动机罩 | |
| CN105856666B (zh) | 一种多孔或单孔橡胶填充波纹板复合材料及其制备方法 | |
| CN107344431A (zh) | 一种蜂窝‑波纹复合点阵夹芯圆柱壳及其制备方法 | |
| CN102765227B (zh) | 一种开孔结构的波纹-蜂窝复合夹层材料及其制备方法 | |
| US6602611B1 (en) | Bonded multi-layer composite plates and a method for producing multi-layer composite plates | |
| CN110497656B (zh) | 一种芯体胞元结构、多孔结构芯体及三明治吸能结构 | |
| CN109016697B (zh) | 一种泡沫-波纹复合点阵金属夹芯圆锥壳及制备方法 | |
| KR20150123883A (ko) | 충격 흡수 부품 | |
| CN206690635U (zh) | 一种正六边形蜂窝材料的降噪结构 | |
| CN108099829B (zh) | 一种功能梯度多胞薄壁管 | |
| Yan et al. | Effects of foam core density and face-sheet thickness on the mechanical properties of aluminum foam sandwich | |
| JP7151573B2 (ja) | 閉断面構造体 | |
| CN102909900A (zh) | 一种填充环氧树脂基阻尼材料的波纹结构夹层板及其制备方法 | |
| CN108928054A (zh) | 一种防撞性能良好的夹芯复合板 | |
| CN106564237B (zh) | 一种轻质多层级正交波纹夹芯结构及其制备方法 | |
| CN109202204A (zh) | 一种异种材料蜂窝夹层结构的制造方法 | |
| JP3928037B2 (ja) | 衝撃エネルギー吸収構造体 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20170609 |
|
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |