CN1318206C - 多层复合材料板 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种多层复合材料板，包括一板状结构，该板状结构包括一第一复合材料层，一夹心层及一第二复合材料层，依序叠合而成，该二复合材料层可具有相同或不同的组成材料及层次结构，该复合材料层可包括一强化纤维层及一高分子薄膜层；该夹心层则可包括一单一或复合的孔状材料层，将该第一复合材料层，该夹心层及该第二复合材料层叠合后，以结合手段固定结合，形成一积层板材，具有质轻及坚硬且结构坚固的特性，本发明的多层复合材料板特别适用在需要高度精密控制的应用，例如音响的振动扬声板。

Description

多层复合材料板

技术领域

本发明涉及一种强化复合材料板的结构，特别是关于一种新颖的多层复合材料板。本发明的多层复合材料板特别适合于振动扬声板的应用。

背景技术

在各种需要精密控制的应用场合，板材的选择及组成乃是极重要的技术。例如在高级音响中所使用的振动扬声板，必须兼备质轻与坚硬两项特性，才能发挥传真度高，音质佳且有效率的扬声效果。类此应用场合，如何利用各种材料，制作成适用的板材，实为此行业专家一再努力的目标。

日本发明专利公开案第特开平1-204735号揭示一种纤维强化复合材料。该发明利用填充树脂的碳纤维，玻璃纤维等无机材料或Aramid纤维等有机材料，与限制形制振材料层层相叠，形成积层材料。所形成的材料坚硬且质轻，其功用在作为人造卫星，OA机器，汽车，高尔夫球棒等的结构材料。

日本发明专利公开案第特开平9-193296号揭示一种复合积层板、航空器的外板材及其胴体部分。该发明提出一种基层结构，具有钛合金层及强化碳纤维层，以这种复合材料层层相叠，形成积层结构。具有坚硬及耐冲击等优点。

目前需要有一种新颖的多层复合材料板，该材料具有质轻及坚硬的特点，适合各种精密的用途。

同时也需要有一种多层复合材料板，以提供制作简便及结构坚固的优点。

同时也须有一种多层复合材料板的新颖结构，以提供质轻，坚硬且结构坚固等优点。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足与缺陷，提供一种新颖的多层复合材料板，该材料具有质轻及坚硬的特点，适合各种精密的用途。

本发明的目的也在于提供一种多层复合材料板，以提供制作简便及结构坚固的优点。

本发明的目的也在于提供一种多层复合材料板的新颖结构，以提供质轻，坚硬且结构坚固等优点。

为达上述目的，本发明提供一种多层复合材料板，包括一板状结构，该板状结构包括一第一复合材料层，一夹心层及一第二复合材料层，依序叠合而成。该二复合材料层可具有相同或不同的组成材料及层次结构。该复合材料层可包括一强化纤维层及一高分子薄膜层；该夹心层则可包括一单一或复合的孔状材料层。将该第一复合材料层，该夹心层及该第二复合材料层叠合后，以结合手段固定结合，形成一积层板材，具有质轻及坚硬且结构坚固的特性。本发明的多层复合材料板特别适用在需要高度精密控制的应用，例如音响的振动扬声板。

附图说明

图1显示本发明多层复合材料板的结构示意图；

图2(a)所示为一片用单层单轴向纤维的强化纤维层与一高分子薄膜所组成的复合材料层；

图2(b)则为一片用单层纤维编织布的强化纤维层与一高分子薄膜所组成的复合材料层；

图3所示为在该复合材料板表面印刷各种图形或文字。

图中符号说明

1	板状结构
		2	第一复合材料层
3	夹心层
		4	第二复合材料层
5	粘着剂
		6	图形
7	文字
		21、41	强化纤维层
22、42	高分子薄膜层
		211	单层单轴向纤维的强化纤维层
212	单层纤维编织布的强化纤维层

具体实施方式

本发明的多层复合材料板，可由以下说明并参照附图而更形清楚。

图1显示本发明多层复合材料板的结构示意图。如图所示，本发明的多层复合材料板主要包括一板状结构1，而由多层材料所组成。该板状结构1包括一第一复合材料层2，一夹心层3及一第二复合材料层4，依序叠合而成。该二复合材料层2、4可具有相同或不同的组成材料及层次结构。如图2所示，该复合材料层2、4可包括一强化纤维层21、41及一高分子薄膜层22、42；该夹心层3则可包括一单一或复合的孔状材料层。该二复合材料层中的高分子薄膜层可借助黏胶来将复合材料层与夹心层相结合。

适用于该强化纤维层21、41的材料包括单一或多层的纤维加强高分子树脂基材的材料，其纤维可为一种或多种选自：单轴向碳纤维、单轴向玻璃纤维、单轴向Aramid纤维、单轴向硼纤维、碳纤维编织布、玻璃纤维编织布、Aramid纤维编织布、硼纤维编织布。又其高分子树脂基材可为一种选自：环氧树脂、多元酯树脂、聚乙烯树脂、乙烯酯树脂、聚丙烯树脂、PEEK树脂、聚脲树脂、聚亚醯胺类树脂、酚醛树脂。并可将纤维浸埋在高分子树脂中，形成一片状的纤维加劲高分子树脂基材的强化纤维层。图2(a)所示为一片用单层单轴向纤维的强化纤维层211与一高分子薄膜22所组成的复合材料层，图2(b)则为一片用单层纤维编织布的强化纤维层212与一高分子薄膜22所组成的复合材料层。

该高分子薄膜层22、42是介于强化纤维层与夹心层之间，其材料可为一种或多种选自：聚碳酸酯(Polycarbonate)、聚乙烯(Polyethylene)、聚氯乙烯(Polyviny chloride)、聚偏二氯乙烯(Polyvinylidene chloride)的质轻但轫性高材料或其组成物。

虽不欲为任何理论所拘束，但在本发明中，选用该高分子薄膜层的主要功用在减重的考虑下加强该强化纤维层在树脂基材方向的韧性，使其在成形、加工及应用时，不致因受机械应力而发生断裂或其它类似的伤害。尤其在该强化纤维层21、41是利用单层单轴向纤维制作时，该高分子薄膜层更可在减重的考量下增加该强化纤维层在基材方向的轫性，以求发挥保护该强化纤维层的效用。高分子薄膜层的另一功效是增加第一复合材料层和第二复合材料层与夹心层的胶合强度，避免复合材料层与夹心层之间的胶合面有脱层发生。如此一来，可以制得极薄极轻但刚性极高的多层复合材料板。

该强化纤维层21、41与该高分子薄膜层22、42的结合方式可为任何适用的方式，比较常见的方法为用加温加压将强化纤维层与高分子薄膜层一体成形来固定。其它能使两者结合的方法，也适用在本发明。该高分子薄膜22、42的厚度宜与该强化纤维层21、41的厚度形成适当的比例：适用的比例大约在1∶1与1∶8之间，较好在1∶1与1∶3之间。

在本发明的实施例中，该夹心层3宜选用质轻，坚硬的材料。适用的材料包括各种天然或人造孔状结构板，例如：巴沙木、桐木、Aramid纸造的蜂巢结构、铝箔造的蜂巢结构、聚苯乙烯发泡材、聚氯乙烯发泡材、聚脲发泡材、ABS发泡材、聚丙烯发泡材、酚酸发泡材，其中，较为适用在振动扬声板者，包括：巴沙木、桐木、聚苯乙烯发泡材、聚氯乙烯发泡材。

该复合材料层2、4的厚度与该夹心层3的厚度形成适当的比例。适用的比例大约在1∶1与1∶30之间，较好在1∶1与1∶10之间。

在该第一复合材料层2与该夹心层3间，及该第二复合材料层4与该夹心层3之间施加粘着剂5，将该第一复合材料层2，该夹心层3及该第二复合材料层4叠合后，加温加压固定结合，形成一积层板材1。在制作时，若该第一复合材料层2与该第二复合材料层4是由单轴向复材层组成，则其纤维延伸方向相互形成平行或实质平行，若该第一复合材料层2与该第二复合材料层4是由纤维编织布所组成，则该第一复合材料层的纵向与横向纤维延伸方向分别与该第二复合材料层的纵向与横向纤维延伸方向形成平行或实质平行。

完成之后的多层复合材料板经切割加工可得所需的尺寸及形状。所完成的多层复合材料板具有质轻及坚硬且结构坚固的特性。可以应用在各种需要作精密控制的场合。

应用时，可在该复合材料板表面印刷各种图形6或文字7如图3所示。此外，亦可预先在该强化纤维层或该高分子薄膜层印制图形或文字，形成内建式图案，增加美观。

以上是本发明多层复合材料的实施例的说明。本领域技术人员不难由该说明明了本发明的精神，据以作出各种衍申及变化，但均属本发明的保护范围。

Claims (16)

1.一种多层复合材料板，其特征在于，包括一板状结构，该板状结构包括：第一复合材料层，夹心层及第二复合材料层，依序叠合而成；该第一与第二复合材料层分别包括强化纤维层及高分子薄膜层，强化纤维层在高分子薄膜层的外侧，另该夹心层包括单一或复合的孔状材料层，其中组成该高分子薄膜层的材料选自以下一种或多种：聚碳酸酯、聚乙烯、聚氯乙烯、聚偏二氯乙烯的质轻但轫性高的材料或其组成物。

2.如权利要求1所述的多层复合材料板，其中，该二复合材料层以黏胶与该夹心层结合。

3.如权利要求1所述的多层复合材料板，其中，该第一与第二复合材料层的强化纤维层为单层单轴向纤维的强化纤维层或单层纤维编织布的强化纤维层。

4.如权利要求1所述的多层复合材料板，其中，该二复合材料层以其高分子薄膜层而对该夹心层，而与该夹心层结合。

5.如权利要求4所述的多层复合材料板，其中，该二复合材料层以黏胶与该夹心层结合。

6.如权利要求1所述的多层复合材料板，其中，该第一与第二复合材料层的高分子薄膜层与该强化纤维层的厚度比为1∶1至1∶8。

7.如权利要求6所述的多层复合材料板，其中，该复合材料层的高分子薄膜层与该强化纤维层的厚度比为1∶1至1∶3。

8.如权利要求1所述的多层复合材料板，其中，该二复合材料层的强化纤维层为单轴向纤维材料，且其纤维延伸方向相互平行。

9.如权利要求1所述的多层复合材料板，其中，该二复合材料层的强化纤维层为纤维编织布组成的材料，且其纵向与横向纤维延伸方向分别各自相互平行。

10.一种制作多层复合材料板的方法，其特征在于，包括：

在第一复合材料层上施加黏胶；

在该第一复合材料层上叠合夹心层；

在该夹心层上置一附有黏胶的第二复合材料层；及

对该组成物加压加热，使其结合成复合材料板；

其中，该二复合材料层均包括强化纤维层及高分子薄膜层，强化纤维层在高分子薄膜层的外侧，且该夹心层包括单一或复合的孔状材料层，其中组成该高分子薄膜层的材料选自以下一种或多种：聚碳酸酯、聚乙烯、聚氯乙烯、聚偏二氯乙烯的质轻但轫性高的材料或其组成物。

11.如权利要求10所述的制作多层复合材料板的方法，其中，该第一与第二复合材料层的强化纤维层为单层单轴向纤维的强化纤维层或单层纤维编织布的强化纤维层。

12.如权利要求10所述的制作多层复合材料板的方法，其中，该二复合材料层以其高分子薄膜层而对该夹心层，而与该夹心层结合。

13.如权利要求10所述的制作多层复合材料板的方法，其中，该复合材料层的高分子薄膜层与该强化纤维层的厚度比为1∶1至1∶8。

14.如权利要求13所述的多层复合材料板的方法，其中，该复合材料层的高分子薄膜层与该强化纤维层的厚度比为1∶1至1∶3。

15.如权利要求10所述的制作多层复合材料板的方法，其中，该二复合材料层的强化纤维层为单轴向复合材料，且其纤维延伸方向相互平行。

16.如权利要求10所述的制作多层复合材料板的方法，其中，该二复合材料层的强化纤维层为纤维编织布组成的材料，且其纵向与横向纤维延伸方向分别各自互相平行。

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