CN212579353U - 一种三明治板 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种三明治板，包括补强材料层和设置于所述补强材料层上、下表面的碳纤维层和环氧树脂玻纤层，所述碳纤维层和环氧树脂玻纤层并排紧密连接。本实用新型的方法制备的三明治板为键盘及保护套的非承力结构或部分承力结构部件，具有制作成本低、强度高、电磁信号传输衰减小等优点，适合用于5G产品的配套使用。
Description
技术领域
本实用新型涉及复合板材技术领域，尤其是涉及一种防电磁屏蔽的三明治板。
背景技术
一般轻质环氧板在环氧树脂中添加玻璃微珠，或空心的工程塑料等浸润玻璃布，再压合后制得。传统的方法制备得到的轻质环氧板，由于空心的填料壁薄，抗压强度指数不高，且其占据板材的体积比大，其弯曲强度、弯曲模量较低，因而通常只能用于成型尺寸较小的如手机保护套中的材料中使用。
为得到轻质高强度高模量复合材料，往往使用碳纤维材料作为表面材料，使用轻质环氧板作为中间材料进行复合得到一种三明治板材，该材料可提升材料的抗弯曲强度、弯曲模量，但由于碳纤维材料具有电磁屏蔽性能，应用于保护套时，将减弱其电磁传输信号，影响产品正常使用。
因此，制作一种强度高的防电磁屏蔽的三明治板实为必要。
实用新型内容
本实用新型的目的旨在提供一种三明治板，制作一种强度高、轻质的三明治板，以解决上述现有技术中存在的问题。
为解决上述技术问题，本实用新型提供的技术方案是：一种三明治板，包括补强材料层和设置于所述补强材料层上、下表面的碳纤维层和环氧树脂玻纤层，所述碳纤维层和环氧树脂玻纤层并排紧密连接。
本实用新型采用上述技术方案，碳纤维层具有强度高的特点，作为表面支撑区域，可提高本三明治板的强度；在电子元器件部位采用环氧树脂玻纤层，用于安装设置电子元器件，通过环氧树脂玻纤层与高强度的碳纤维层相配合，提高强度的同时保障电子元器件间的信号传输，具有较高的实用性能。
上述的三明治板，所述补强材料层上浸渍有环氧树脂复合物用于粘接补强材料层上、下表面的碳纤维层和环氧树脂玻纤层，所述环氧树脂复合物中填充有空心玻璃微珠。
上述的三明治板，所述碳纤维层设置为分层结构，其层数为1-8层。
上述的三明治板，所述环氧树脂玻纤层设置为分层结构，其层数为1-8层，环氧树脂玻纤层的厚度与碳纤维层的厚度相同。
上述的三明治板，所述碳纤维层与环氧树脂玻纤层的交接部位咬合连接。通过交接部位的咬合连接，使得碳纤维层与环氧树脂玻纤层的连接结构牢固。
上述的三明治板，所述环氧树脂复合物包括双酚A型酚醛环氧树脂、酚醛环氧树脂、邻甲酚环氧树脂、含磷环氧树脂或双环戊二烯环氧树脂中的一种或二种以上组合。
上述的三明治板，所述补强材料层的板材的密度为0.5～1.5g/cm3，厚度为0.3～5.0mm。
上述的三明治板，所述补强材料层包括聚酯纤维、丙纶纤维、玻璃纤维、聚酰胺纤维、麻纤维、棉纤维、芳纶纤维中任意一种或其中的复合物组合。
上述的三明治板，所述补强材料层内添加有含量为补强材料层总重量的15％～70％的空心玻璃微珠。
为解决上述技术问题，本实用新型提供的另一种技术方案是：一种制作上述技术方案所述的三明治板的制备方法，包括如下步骤：
(1)配置胶液：将环氧树脂与固化剂按一定质量比例混合均匀后形成环氧树脂胶液，在胶液中加入占总重量的百分比为5％-70％的空心玻璃微珠并充分分散于胶液中；
(2)制作粘接片：将玻璃纤维布浸渍于步骤(1)中的环氧树脂胶液后，烘烤形成0.1～0.3mm厚度的半固化粘接片；
(3)制备补强材料层：将步骤(2)中的半固化粘接片铺放相应的数量，在高温高压及真空条件下进行热压固化，其中温度为130～200℃，压力为40～180psi，真空条件的真空度为20～60torr，形成全固化的轻质板；
(4)铺设碳纤维和环氧树脂玻璃纤维预浸料层：在上述全固化轻质板的上、下表面对称铺设碳纤维层和环氧树脂玻璃纤维预浸料层，碳纤维层和环氧树脂玻璃纤维预浸料层并排铺设且于交接部位通过咬合连接；
(5)热压成型：开启热压机，进行二次热压固化成型，冷却后得到所述三明治板，其中二次热压的温度为130～200℃，压力为40～180psi，真空条件的真空度为20～60torr。
本实用新型取得的有益效果是：通过环氧树脂复合物，将碳纤维层及环氧树脂玻纤层组成的表面层与补强材料层复合，其中补强材料层内包含有空心玻璃微珠，得到的三明治板质量更轻，强度更高且具有防电磁屏蔽功能，可通过机加工方式与热塑性材料复合，作为键盘及保护套的非承力结构或部分承力结构部件，具有制作成本低、强度高、电磁信号传输衰减小等优点，适合用于5G产品的配套使用。
附图说明
图1是本实用新型三明治板的分层结构示意图；
图2是图1中本实用新型三明治板的剖面结构示意图。
附图标记说明：1补强材料层，2碳纤维层，3环氧树脂玻纤层。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步的说明。
参照图1和图2所示，一种三明治板，包括补强材料层1和设置于所述补强材料层1上表面和下表面的碳纤维层2和环氧树脂玻纤层3，碳纤维层2和环氧树脂玻纤层3并排紧密连接。碳纤维层2与环氧树脂玻纤层3分别作为支撑面板和设置安装电子元器件用的面板，提高强度的同时具有防电磁屏蔽效果。进一步地，碳纤维层2与环氧树脂玻纤层3的交接部位4咬合连接，其中，碳纤维层2与环氧树脂玻纤层3的交接部位的咬合连接可以为锯齿状咬合方式，还可为其它形式的咬合方式，例如在交接部位通过设置相互配合的凸起和凹槽结构。
补强材料层1上浸渍有环氧树脂复合物用于粘接补强材料层1上、下表面的碳纤维层2和环氧树脂玻纤层3，环氧树脂复合物中填充有空心玻璃微珠。其中，碳纤维层2和环氧树脂玻纤层3对称布置在补强材料层1的两个表面。
本实施方式中，碳纤维层2设置为分层结构，其层数为1-8层，在其他实施例中碳纤维层2的层数可设置为1-4层。环氧树脂玻纤层3设置为分层结构，其层数为1-8层，其中环氧树脂玻纤层3的厚度与碳纤维层2的厚度相同。在其它实施例中，环氧树脂玻纤层3可设置为1-4层。
环氧树脂复合物包括双酚A型酚醛环氧树脂、酚醛环氧树脂、邻甲酚环氧树脂、含磷环氧树脂或双环戊二烯环氧树脂中的一种或二种以上组合。
在本实施方式中，补强材料层1的板材密度为0.5～1.5g/cm3，厚度为0.3～5.0mm，在其他实施例中，补强材料层1的板材密度优选为0.5～1.0g/cm3。其中，补强材料层1包括聚酯纤维、丙纶纤维、玻璃纤维、聚酰胺纤维、麻纤维、棉纤维、芳纶纤维中任意一种或其中的复合物组合。进一步地，补强材料层1内添加有含量为补强材料层总重量的15％～70％的空心玻璃微珠，使得补强材料层1在增强强度的同时可使其重量减轻。在其他实施例中，空心玻璃微珠的含量还可以为30％-50％。
本实用新型还公开一种上述的三明治板的制备方法，包括如下步骤：
(1)配置胶液：将环氧树脂与固化剂按一定质量比例混合均匀后形成环氧树脂胶液，在胶液中加入占总重量的百分比为5％-70％的空心玻璃微珠并充分分散于胶液中；
(2)制作粘接片：将玻璃纤维布浸渍于步骤(1)中的环氧树脂胶液后，烘烤形成0.1～0.3mm厚度的半固化粘接片；
(3)制备补强材料层：将步骤(2)中的半固化粘接片铺放相应的数量，在高温高压及真空条件下进行热压固化，其中温度为130～200℃，压力为40～180psi，真空条件的真空度为20～60torr，形成全固化的轻质板；
(4)铺设碳纤维和环氧树脂玻璃纤维预浸料层：在上述全固化轻质板的上、下表面对称铺设碳纤维层和环氧树脂玻璃纤维预浸料层，碳纤维层和环氧树脂玻璃纤维预浸料层并排铺设且于交接部位通过咬合连接；
(5)热压成型：开启热压机，进行二次热压固化成型，冷却后得到所述三明治板，其中二次热压的温度为130～200℃，压力为40～180psi，真空条件的真空度为20～60torr。
下面通过本实用新型的实施例与对照例对本实用新型作进一步说明：
实施例一：取本实用新型的制备方法制得厚度为1.0mm的轻质高强度三明治板，测试其板材密度、抗弯曲强度以及电磁信号衰减比例。
对照例一：取相同厚度为1.0mm的纯轻质环氧板，对比测试其板材密度、抗弯曲强度以及电磁信号衰减比例。
对照例二：取相同厚度为1.0mm的表层全部使用碳纤维材料中间使用轻质材料复合而成的轻质高强度板材，对比测试其板材密度、抗弯曲强度以及电磁信号衰减比例。
本实施例一与对照例一和对照例二的测试结果对比如下：
表1实施例与对照例性能测试对比
| 项目 | 实施例一 | 对照例一 | 对照例二 |
| 厚度(mm) | 1.0 | 1.0 | 1.0 |
| 密度(g/cm3) | 1.05 | 0.75 | 1.02 |
| 样品总数(个) | 10 | 10 | 10 |
| 弯曲强度均值(MPa) | 1350 | 250 | 1500 |
| 电磁量衰减比例均值(％) | 0.8 | 0.5 | >20 |
通过对比结果可知，本实用新型的三明治板，相对于纯轻质环氧板，抗弯曲强度具有明显的增加，能起到很好的支撑和保护键盘、平板电脑或笔记本电脑的作用。
本实用新型的三明治板对于表面全部使用碳纤维的复合板材，本三明治板的电磁量衰减比例性能提升，防电磁屏蔽效果优异。
综上所述，本实用新型已如说明书及图示内容，制成实际样品且经多次使用测试，从使用测试的效果看，可证明本实用新型能达到其所预期之目的，实用性价值乃无庸置疑。以上所举实施例仅用来方便举例说明本实用新型，并非对本实用新型作任何形式上的限制，任何所属技术领域中具有通常知识者，若在不脱离本实用新型所提技术特征的范围内，利用本实用新型所揭示技术内容所作出局部更动或修饰的等效实施例，并且未脱离本实用新型的技术特征内容，均仍属于本实用新型技术特征的范围内。
Claims (5)
1.一种三明治板，其特征在于：包括补强材料层(1)和设置于所述补强材料层(1)上、下表面的碳纤维层(2)和环氧树脂玻纤层(3)，所述碳纤维层(2)和环氧树脂玻纤层(3)并排紧密连接。
2.根据权利要求1所述的三明治板，其特征在于：所述碳纤维层(2)设置为分层结构，其层数为1-8层。
3.根据权利要求2所述的三明治板，其特征在于：所述环氧树脂玻纤层(3)设置为分层结构，其层数为1-8层，环氧树脂玻纤层(3)的厚度与碳纤维层(2)的厚度相同。
4.根据权利要求1至3任一项所述的三明治板，其特征在于：所述碳纤维层(2)与环氧树脂玻纤层(3)的交接部位(4)咬合连接。
5.根据权利要求4所述的三明治板，其特征在于：所述补强材料层(1)的板材的密度为0.5～1.5g/cm3，厚度为0.3～5.0mm。
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| CN202020713750.4U CN212579353U (zh) | 2020-04-30 | 2020-04-30 | 一种三明治板 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111409328A (zh) * | 2020-04-30 | 2020-07-14 | 中科威禾科技(肇庆)有限公司 | 一种三明治板及其制备方法 |
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2020
- 2020-04-30 CN CN202020713750.4U patent/CN212579353U/zh active Active
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