CN202357543U - 一种轻质多层结构板材 - Google Patents

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高丽红
杨利
贺辉
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Abstract

本实用新型属于材料技术领域，涉及对多层结构板材的改进。它由材质相同的上面板[1]、下面板[2]和夹芯层[3]组成，其特征在于，上面板[1]和下面板[2]为碳纤维复合材料板，夹芯层[3]为闭孔刚性泡沫塑料板。本实用新型的界面强度高，耐腐蚀性能好，成本低，满足了航空产品的需求。

Description

一种轻质多层结构板材
技术领域
本实用新型属于材料技术领域，涉及对多层结构板材的改进。
背景技术
轻型多层结构板材对实现材料的多重功能和减轻结构重量具有明显的效果。目前，国内建筑行业广泛使用了钢板与泡沫塑料复合成的多层结构板材，其重量和厚度不适用于航空对减重、结构尺寸的需求。国内航空领域广泛使用了碳纤维复合材料板与铝蜂窝、碳纤维复合材料板与芳纶纸蜂窝复合成的夹层结构板材，其缺点是：第一、界面强度低。无论是铝蜂窝还是纸蜂窝都存在各向异性，在垂直于蜂窝棱线方向上的强度和模量很小，而且界面区粘结面积小，使夹层结构材料的界面强度降低，界面容易脱胶。第二、耐腐蚀性能差。铝蜂窝和碳纤维同时使用时，容易发生电偶腐蚀；芳纶纸蜂窝夹芯材料不能抵抗紫外线的侵蚀、易吸湿。第三、成本高。铝蜂窝夹层结构需要多个固化周期，而且蜂窝夹层结构的面板成型需要两片模具，制造成本高。
发明内容
本实用新型的目的是：提出一种界面强度高、耐腐蚀性能好、成本低的轻质多层结构板材，以满足航空产品的需求。
本实用新型的技术解决方案是：一种轻质多层结构板材，由材质相同的上面板1、下面板2和夹芯层3组成，上面板1通过胶膜4与夹芯层3的上表面粘接为整体，下面板2通过胶膜4与夹芯层3的下表面粘接为整体；其特征在于，上面板1和下面板2为碳纤维复合材料板，夹芯层3为闭孔刚性泡沫塑料板。
本实用新型的优点是：界面强度高，耐腐蚀性能好，成本低，满足了航空产品的需求。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
下面对本实用新型做进一步详细说明。参见图1，一种轻质多层结构板材，由材质相同的上面板1、下面板2和夹芯层3组成，上面板1通过胶膜4与夹芯层3的上表面粘接为整体，下面板2通过胶膜4与夹芯层3的下表面粘接为整体；其特征在于，上面板1和下面板2为碳纤维复合材料板，夹芯层3为闭孔刚性泡沫塑料板。
上面板1和下面板2为以T300碳纤维为增强材料、以CYCOM970环氧树脂为基体，固化形成的碳纤维复合材料板；夹芯层3为聚甲基丙烯酰亚胺闭孔刚性泡沫塑料，其牌号为ROHACELL 51WF-HT、ROHACELL 71WF-HT或ROHACELL110WF-HT其中之一；胶膜4为高温结构胶膜，其牌号为FM300K改性环氧结构胶膜、SY14M改性环氧结构胶膜或J-271B改性环氧结构胶膜其中之一。
为了提高上面板1和下面板2的力学性能，所说的碳纤维复合材料板的铺层方式为：由4层碳纤维铺层构成，由内到外，第一层碳纤维铺层角度为0°，第二层碳纤维铺层角度为-45°，第三层碳纤维铺层角度为90°，第四层碳纤维铺层角度为45°。
所说的夹芯层3的厚度为10mm～22mm。
下表给出本实用新型的3个实施例的参数和主要力学性能。
  碳纤维   夹芯层厚度   板材厚度   平面拉伸强度
 例1   T300/3K   10.12mm   11.96mm   1.78MPa
 例2   T300/6K   15.06mm   16.78mm   1.81MPa
 例3   T300/12K   20.02mm   21.98mm   1.86MPa
实施例1与同样厚度的高密度纸蜂窝夹芯板相比，平面拉伸强度提高了约20％。
实施例2与同样厚度的高密度纸蜂窝夹芯板相比，平面拉伸强度提高了约22％。
实施例3与同样厚度的高密度纸蜂窝夹芯板相比，平面拉伸强度提高了约23％。

Claims (4)

1.一种轻质多层结构板材，由材质相同的上面板[1]、下面板[2]和夹芯层[3]组成，上面板[1]通过胶膜[4]与夹芯层[3]的上表面粘接为整体，下面板[2]通过胶膜[4]与夹芯层[3]的下表面粘接为整体；其特征在于，上面板[1]和下面板[2]为碳纤维复合材料板，夹芯层[3]为闭孔刚性泡沫塑料板。
2.根据权利要求1所述的轻质多层结构板材，其特征在于，上面板[1]和下面板[2]为以T300碳纤维为增强材料、以CYCOM970环氧树脂为基体，固化形成的碳纤维复合材料板，夹芯层[3]为聚甲基丙烯酰亚胺闭孔刚性泡沫塑料，胶膜[4]为高温结构胶膜。
3.根据权利要求1或2所述的轻质多层结构板材，其特征在于，所说的碳纤维复合材料板的铺层方式为：由4层碳纤维铺层构成，由内到外，第一层碳纤维铺层角度为0°，第二层碳纤维铺层角度为-45°，第三层碳纤维铺层角度为90°，第四层碳纤维铺层角度为45°。
4.根据权利要求3所述的轻质多层结构板材，其特征在于，所说的夹芯层[3]的厚度为10mm～22mm。
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