RU2383440C2 - Упругий металлический композиционный материал, армированный волокнами, имеющий слоистую структуру и имеющий высокую ударную вязкость - Google Patents
Упругий металлический композиционный материал, армированный волокнами, имеющий слоистую структуру и имеющий высокую ударную вязкость Download PDFInfo
- Publication number
- RU2383440C2 RU2383440C2 RU2006119301A RU2006119301A RU2383440C2 RU 2383440 C2 RU2383440 C2 RU 2383440C2 RU 2006119301 A RU2006119301 A RU 2006119301A RU 2006119301 A RU2006119301 A RU 2006119301A RU 2383440 C2 RU2383440 C2 RU 2383440C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- materials
- alloys
- material according
- layers
- metallic
- Prior art date
Links
- 239000002905 metal composite material Substances 0.000 title claims description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 74
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 claims abstract description 12
- 239000004033 plastic Substances 0.000 claims abstract description 12
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 claims abstract description 12
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims abstract description 11
- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims description 26
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims description 21
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 21
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 20
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims description 17
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims description 17
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims description 15
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims description 15
- 239000012783 reinforcing fiber Substances 0.000 claims description 10
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 9
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 229920001169 thermoplastic Polymers 0.000 claims description 9
- 239000004416 thermosoftening plastic Substances 0.000 claims description 9
- 239000005060 rubber Substances 0.000 claims description 8
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 239000011152 fibreglass Substances 0.000 claims description 7
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 claims description 7
- 239000002023 wood Substances 0.000 claims description 7
- 239000007769 metal material Substances 0.000 claims description 6
- 239000004593 Epoxy Substances 0.000 claims description 5
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000000956 alloy Substances 0.000 claims description 5
- ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N phenol group Chemical group C1(=CC=CC=C1)O ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 229920001567 vinyl ester resin Polymers 0.000 claims description 5
- 229910000881 Cu alloy Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910000861 Mg alloy Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910000990 Ni alloy Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910001069 Ti alloy Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910001297 Zn alloy Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000004760 aramid Substances 0.000 claims description 4
- 239000000123 paper Substances 0.000 claims description 4
- RNFJDJUURJAICM-UHFFFAOYSA-N 2,2,4,4,6,6-hexaphenoxy-1,3,5-triaza-2$l^{5},4$l^{5},6$l^{5}-triphosphacyclohexa-1,3,5-triene Chemical compound N=1P(OC=2C=CC=CC=2)(OC=2C=CC=CC=2)=NP(OC=2C=CC=CC=2)(OC=2C=CC=CC=2)=NP=1(OC=1C=CC=CC=1)OC1=CC=CC=C1 RNFJDJUURJAICM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 claims description 3
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 claims description 3
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims description 3
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 claims description 3
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 claims description 3
- 239000003063 flame retardant Substances 0.000 claims description 3
- 239000000049 pigment Substances 0.000 claims description 3
- 229920001187 thermosetting polymer Polymers 0.000 claims description 3
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229920006231 aramid fiber Polymers 0.000 claims description 2
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000011185 multilayer composite material Substances 0.000 claims description 2
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims 1
- 239000006261 foam material Substances 0.000 claims 1
- 239000003292 glue Substances 0.000 claims 1
- 239000010410 layer Substances 0.000 abstract description 14
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 14
- 239000011229 interlayer Substances 0.000 abstract description 5
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 abstract description 3
- 238000010276 construction Methods 0.000 abstract description 3
- 238000011084 recovery Methods 0.000 abstract description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 2
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 6
- 238000000034 method Methods 0.000 description 5
- 241000264877 Hippospongia communis Species 0.000 description 3
- 238000011161 development Methods 0.000 description 3
- 239000006260 foam Substances 0.000 description 3
- 239000012634 fragment Substances 0.000 description 3
- 238000009736 wetting Methods 0.000 description 3
- 101100010712 Caenorhabditis elegans dyn-1 gene Proteins 0.000 description 2
- 101100074998 Neurospora crassa (strain ATCC 24698 / 74-OR23-1A / CBS 708.71 / DSM 1257 / FGSC 987) nmp-2 gene Proteins 0.000 description 2
- PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N Styrene Chemical compound C=CC1=CC=CC=C1 PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920003235 aromatic polyamide Polymers 0.000 description 2
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 238000005056 compaction Methods 0.000 description 2
- 238000013461 design Methods 0.000 description 2
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 2
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 2
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 2
- 230000021715 photosynthesis, light harvesting Effects 0.000 description 2
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 description 2
- 239000004848 polyfunctional curative Substances 0.000 description 2
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 2
- 238000004080 punching Methods 0.000 description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 2
- 239000012779 reinforcing material Substances 0.000 description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 2
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920000049 Carbon (fiber) Polymers 0.000 description 1
- 239000004677 Nylon Substances 0.000 description 1
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 1
- QYKIQEUNHZKYBP-UHFFFAOYSA-N Vinyl ether Chemical compound C=COC=C QYKIQEUNHZKYBP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 238000007743 anodising Methods 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004917 carbon fiber Substances 0.000 description 1
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 1
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 1
- 208000018747 cerebellar ataxia with neuropathy and bilateral vestibular areflexia syndrome Diseases 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 238000005034 decoration Methods 0.000 description 1
- 238000004049 embossing Methods 0.000 description 1
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 230000036541 health Effects 0.000 description 1
- 238000009863 impact test Methods 0.000 description 1
- 238000005470 impregnation Methods 0.000 description 1
- 239000002648 laminated material Substances 0.000 description 1
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 1
- 239000002086 nanomaterial Substances 0.000 description 1
- 229910052755 nonmetal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004745 nonwoven fabric Substances 0.000 description 1
- 229920001778 nylon Polymers 0.000 description 1
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 description 1
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 1
- 239000002985 plastic film Substances 0.000 description 1
- 229920006255 plastic film Polymers 0.000 description 1
- -1 polypropylene Polymers 0.000 description 1
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 230000008439 repair process Effects 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 239000010421 standard material Substances 0.000 description 1
- 238000012549 training Methods 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
Images
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
- 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
- B32B15/00—Layered products comprising a layer of metal
- B32B15/04—Layered products comprising a layer of metal comprising metal as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material
- B32B15/08—Layered products comprising a layer of metal comprising metal as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material of synthetic resin
-
- 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
- B32B15/14—Layered products comprising a layer of metal next to a fibrous or filamentary layer
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
- B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
- B62D29/00—Superstructures, understructures, or sub-units thereof, characterised by the material thereof
- B62D29/001—Superstructures, understructures, or sub-units thereof, characterised by the material thereof characterised by combining metal and synthetic material
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
- B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
- B62D29/00—Superstructures, understructures, or sub-units thereof, characterised by the material thereof
- B62D29/001—Superstructures, understructures, or sub-units thereof, characterised by the material thereof characterised by combining metal and synthetic material
- B62D29/004—Superstructures, understructures, or sub-units thereof, characterised by the material thereof characterised by combining metal and synthetic material the metal being over-moulded by the synthetic material, e.g. in a mould
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F41—WEAPONS
- F41H—ARMOUR; ARMOURED TURRETS; ARMOURED OR ARMED VEHICLES; MEANS OF ATTACK OR DEFENCE, e.g. CAMOUFLAGE, IN GENERAL
- F41H5/00—Armour; Armour plates
- F41H5/02—Plate construction
- F41H5/04—Plate construction composed of more than one layer
- F41H5/0442—Layered armour containing metal
- F41H5/0457—Metal layers in combination with additional layers made of fibres, fabrics or plastics
-
- 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
- B32B2307/558—Impact strength, toughness
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
- Y10T428/12—All metal or with adjacent metals
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
- Y10T428/24—Structurally defined web or sheet [e.g., overall dimension, etc.]
- Y10T428/24273—Structurally defined web or sheet [e.g., overall dimension, etc.] including aperture
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
- Y10T428/24—Structurally defined web or sheet [e.g., overall dimension, etc.]
- Y10T428/24273—Structurally defined web or sheet [e.g., overall dimension, etc.] including aperture
- Y10T428/24281—Struck out portion type
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
- Y10T428/24—Structurally defined web or sheet [e.g., overall dimension, etc.]
- Y10T428/24273—Structurally defined web or sheet [e.g., overall dimension, etc.] including aperture
- Y10T428/24281—Struck out portion type
- Y10T428/24289—Embedded or interlocked
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
- Y10T428/24—Structurally defined web or sheet [e.g., overall dimension, etc.]
- Y10T428/24273—Structurally defined web or sheet [e.g., overall dimension, etc.] including aperture
- Y10T428/24298—Noncircular aperture [e.g., slit, diamond, rectangular, etc.]
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
- Y10T428/24—Structurally defined web or sheet [e.g., overall dimension, etc.]
- Y10T428/24273—Structurally defined web or sheet [e.g., overall dimension, etc.] including aperture
- Y10T428/24298—Noncircular aperture [e.g., slit, diamond, rectangular, etc.]
- Y10T428/24314—Slit or elongated
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
- Y10T428/24—Structurally defined web or sheet [e.g., overall dimension, etc.]
- Y10T428/24273—Structurally defined web or sheet [e.g., overall dimension, etc.] including aperture
- Y10T428/24322—Composite web or sheet
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
- Y10T428/249921—Web or sheet containing structurally defined element or component
- Y10T428/249953—Composite having voids in a component [e.g., porous, cellular, etc.]
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T442/00—Fabric [woven, knitted, or nonwoven textile or cloth, etc.]
- Y10T442/30—Woven fabric [i.e., woven strand or strip material]
- Y10T442/3854—Woven fabric with a preformed polymeric film or sheet
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Architecture (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Transportation (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Laminated Bodies (AREA)
Abstract
Изобретение относится к композиционным материалам и может быть использовано в авиационной, аэрокосмической, автомобильной промышленности, на железнодорожном транспорте, в морском судоходстве, при возведении объектов, а также при изготовлении средств защиты. Материал имеет первый и второй внешние лицевые слои, первую и вторую прослойки, расположенные между ними, рассеивающий элемент, размещенный между первой и второй прослойками, и полимерную матрицу между прослойкой и лицевым слоем. Рассеивающий элемент выполнен с возможностью рассеивания и перенаправления случайно направленной активной сосредоточенной нагрузки, приложенной по меньшей мере к одной из двух внешних поверхностей, в нагрузку, направленную вдоль первой и второй прослоек и растягивающую их. Материал обладает высокой ударной вязкостью, большой энергопоглощающей способностью, высокой упругостью при ударных нагрузках, высокой степенью упругого восстановления после пластической деформации, высокой усталостной прочностью и долговечностью, простой и дешевой механической обработкой и изготовлением. 12 з.п. ф-лы, 1 табл., 5 ил.
Description
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
Новый упругий металлический композиционный материал ELACO™ (ELAstic COmposites), армированный волокнами, имеющий слоистую структуру и имеющий высокую ударную вязкость, представляет собой новаторский подход в разработке стойких к повреждениям конструкций и имеет первый и второй внешние лицевые слои, образующие внешнюю поверхность (4), первую и вторую прослойки (2), рассеивающий элемент (1), а также полимерную матрицу (3).
Рассеивающие элементы (1) представляют собой разнообразные металлические и неметаллические структуры (просечно-вытяжная металлическая сетка, сетка Ornamesh, текстурированный металл, гофрированный лист, трубка, шары и любые другие подобные формы, а также вспененный алюминиевый материал или иные пеноподобные металлические структуры) с функцией рассеивания и перенаправления активной сосредоточенной нагрузки (удара), приложенной по меньшей мере к одной из двух внешних поверхностей, и ее преобразования в продольную (растягивающую) реактивную нагрузку в армирующих волокнах внутренних прослоек.
Прослойки (2) выполнены из разнообразных армирующих материалов (стеклянное, арамидное, углеродное волокно и любые другие однородные или гибридные материалы) в сочетании с любыми другими известными термопластичными и термореактивными матрицами (3): винилэфирными, эпоксидными, фенольными, полипропиленовыми, нейлоновыми, антипиреновыми, коррозионно-стойкими, любыми клеями, покрытиями и пигментами.
Внешние лицевые слои (4) выполнены из самых разных металлических или неметаллических материалов.
ПРЕДПОСЫЛКИ СОЗДАНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Упругие свойства композиционных материалов с наполнителем из непрерывных и однонаправленных волокон весьма анизотропны и зависят от ориентации волокон относительно прилагаемой нагрузки. Прочность на растяжение однонаправленной тонкой пластины в осевом направлении, как правило, определяется предельной деформацией волокон. Прочность на растяжение однонаправленной тонкой пластины в поперечном направлении, как правило, определяется предельной деформацией матрицы. Прочность структуры, армированной волокнами, в продольном направлении по меньшей мере на порядок превышает ее прочность в поперечном направлении, перпендикулярном главной оси волокон.
Предлагаемая группа композиционных материалов ELACO™ отличается от подобных традиционных конструкционных решений, выполненных с использованием стали или алюминия, уникальным сочетанием механической прочности, особенно при предельных нагрузках (ударе), и существенно меньшей массой.
Наиболее близким аналогом является композиционный материал согласно DE 10153165, содержащий плетеное изделие из цепей, встроенное в матрицу. Но данный материал не обеспечивает высокой ударной вязкости и упругости.
В отличие от известных композиционных структур, основным недостатком которых является хрупкость, представленный композиционный материал ELACO™ отличается высокой ударопрочностью и исключительно высокой упругостью, а также возможностью упругого восстановления после пластической деформации.
Указанный композиционный материал ELACO™ изготовлен из недорогих стандартных материалов и обладает улучшенными механическими свойствами по сравнению со всеми существующими металлическими слоистыми материалами, армированными волокнами. К этим свойствам относятся:
- высокая ударная вязкость,
- большая энергопоглощающая способность,
- высокая упругость при ударных нагрузках,
- высокая степень упругого восстановления после пластической деформации,
- внутреннее рассеивание энергии ударной нагрузки в направлении армирующих волокон,
- низкая плотность,
- высокая прочность на растяжение во всех направлениях,
- высокая усталостная прочность и долговечность,
- простая и дешевая механическая обработка и изготовление.
При производстве любого полимерного композита осуществляют комбинирование смолы, отвердителя, армирующего волокна и, в некоторых случаях, растворителя. Как правило, для формовки и отверждения готовой детали смесь подвергают воздействию нагревания и давления. Смола, используемая в композитах, служит для удержания волокон и их защиты, а также для передачи и распределения нагрузки по волокнам готовой детали. Отвердитель выполняет функцию катализатора и способствует превращению смолы в твердую пластическую массу. Армирующие волокна придают композиту прочность и другие требуемые свойства.
Для производства указанного композиционного материала ELACO™ используют все известные процессы получения композитов, такие как:
1. Укладка с ручной пропиткой
Технология укладки с ручной пропиткой является одним из простейших и наиболее ранних повсеместно используемых способов производства композитов или армированных волокнами изделий.
Обрабатываемую заготовку обрезают и помещают в пресс-форму, где ей придают необходимую форму. Возможна укладка нескольких слоев. Далее вручную смолой пропитывают волокна, которые могут иметь форму плетеного, вязаного, прошитого или нетканого полотна. Обычно это выполняют при помощи валиков или кистей, причем наблюдается рост использования пропиточных устройств с прижимными валиками, в которых смола пропитывает полотно посредством вращающихся валиков и лотка со смолой. Далее для отверждения смолы слоистый материал выдерживают некоторое время при стандартных атмосферных условиях.
Варианты материалов:
Смолы: любые, например эпоксидные, полиэфирные, винилэфирные, фенольные.
Волокна: любые, хотя смачивание вручную тяжелых арамидных полотен может быть затруднено.
Сердцевины: любые.
Основные преимущества:
i) широко используется в течение долгого времени;
ii) простота обучения персонала;
iii) низкая стоимость оборудования в случае отверждения при комнатной температуре;
iv) большой выбор поставщиков и типов материалов и
v) большее содержание волокон, а также использование волокон, длина которых превышает длину волокон, используемых при укладке с пропиткой распылением.
2. Формование с помощью вакуумного мешка
Указанный способ по существу является усовершенствованием описанной выше мокрой укладки, при котором на слоистый материал после укладки для уплотнения воздействуют давлением.
Для этого влажный слоистый материал и указанное выше оборудование герметично укрывают пластмассовой пленкой. Далее вакуумным насосом из-под полученного мешка откачивают воздух, создавая таким образом разрежение величиной в одну атмосферу, которое уплотняет данный слоистый материал.
Варианты материалов:
Смолы: в основном эпоксидные и фенольные. Из полиэфирных и винилэфирных смол возможно повышенное выделение стирола под действием разрежения, создаваемого вакуумным насосом.
Волокна: использование для уплотнения давления позволяет произвести смачивание разнообразных тяжелых армирующих материалов.
Сердцевины: любые.
Основные преимущества:
i) Получение слоистых материалов с более высоким содержанием волокон, чем при стандартной влажной выкладке.
ii) Полученный материал имеет пониженную пористость по сравнению с материалом, полученным влажной выкладкой.
iii) Лучшее смачивание волокон вследствие приложения давления и протекания потока смолы через структурные волокна, избыток которой поступает в мешок.
iv) Поддержание безопасности производства при сохранении здоровья обслуживающего персонала вследствие уменьшения выделения летучих веществ при отверждении, обусловленного использованием вакуумного мешка.
3. Автоклавное формование
Для повышения характеристик термореактивных композиционных материалов требуется помимо прочего увеличить в них долю волокон по отношению к смоле и удалить все пустоты. Для этого на материал воздействуют повышенными давлением и температурой. Как описано выше, некоторое давление можно создать разрежением в герметичном вакуумном мешке, в который помещена заготовка из смолы и волокна.
Однако для получения однородного объемного давления величиной более 1 бар требуется подвод дополнительного внешнего давления. Для этого при получении изделий самых разнообразных форм и размеров применяют управляемый подвод газа под давлением в емкость, в которую помещена композиционная заготовка. На практике это осуществляют в автоклаве.
Для обеспечения внутреннего рассеивания энергии ударной активной нагрузки в композиционном материале ELACO™ (фиг.1) в качестве рассеивающих элементов можно использовать металлические и неметаллические структуры: просечно-вытяжные формы, формы Ornamesh (Орпнамеш), текстурированные формы, гофрированные листы, трубки, шары, вспененный алюминиевый материал или иные пеноподобные металлические структуры и любые другие аналогичные формы (2), включая помимо прочего элемент или элементы, выбранный или выбранные из следующих групп металлических и неметаллических материалов:
алюминиевые сплавы, легированные стали, цинковые сплавы, титановые сплавы, медные сплавы, магниевые сплавы, никелевые сплавы, композиционные материалы с матрицей из алюминиевого сплава, термопластмассы, пластмассы, вспененные полимеры, дерево, каучук.
В результате перенаправления и рассеивания нагрузки в армирующих прослойках возникают силы/нагрузки, противодействующие растяжению, при этом благодаря механическим свойствам материала армирующих волокон, прочность которых на растяжение по меньшей мере на порядок превышает прочность в поперечном направлении, достигается значительно более высокая прочность новой структуры ELACO™.
Согласно данному изобретению ударная вязкость предлагаемого материала ELACO™ напрямую зависит от механических свойств армирующих волокон, а не определяется преимущественно свойствами матрицы (3).
Возможны следующие варианты ориентации внутренних рассеивающих элементов: однонаправленная, перекрестная, симметричная, сбалансированная, псевдоизотропная или выполненная в виде гибридных слоистых материалов.
В качестве компонентов для производства различных видов армирующих прослоек материала ELACO™ можно использовать любые известные однокомпонентные или гибридные армирующие волокна, изготовленные из материала или материалов, выбранного или выбранных из групп, которые содержат: стекловолокно типа «Е», стекловолокно типа «R», стекловолокно типа «S2», арамидные волокна, углеродные и гибридные армирующие волокна (2) следующего исполнения: четырехосные, однонаправленные, расположенные по схеме «+45°/-45°», двухосные, трехосные, в виде полотняного переплетения, жгутового переплетения с любыми известными матрицами (3): винилэфирными, эпоксидными, фенольными, на основе антипиреновых и коррозионно-стойких смол, любых клеев, покрытий и пигментов.
Волокна армирующих прослоек могут иметь однонаправленное, перекрестное, симметричное, сбалансированное и псевдоизотропное направления.
Внешние лицевые слои (4) для защитных или декоративных целей могут быть выполнены из металлических или неметаллических материалов, таких как алюминиевые сплавы, легированные стали, цинковые сплавы, титановые сплавы, медные сплавы, магниевые сплавы, никелевые сплавы, композиционные материалы с матрицей из алюминиевого сплава, дерево, пластмасса, каучук, бумага, термопластмассы, полимеры, вспененные материалы, резина.
Предлагаемый материал ELACO™ может включать структуры на основе разнообразных металлических и неметаллических материалов, таких как вспененные материалы, дерево, каучук, сотовые структуры, термопластмассы, пластмассы, керамика, полимеры, гибридные многослойные композиционные материалы, бумага.
Предлагаемый материал ELACO™ может также изготавливаться и иметь широкое применение в сочетании с любыми металлическими и неметаллическими материалами, такими как сотовые структуры, дерево, вспененный материал, термопластмассы, керамика, пластмассы, гибридные многослойные композиционные материалы, каучук.
Описанным выше способом могут быть сформированы наноструктуры, при этом дорогостоящие материалы, такие как бор и другие, можно заменить указанными материалами, что позволяет снизить достаточно высокую на текущий момент стоимость полученного продукта и сделать его широкодоступным.
Процесс производства материала ELACO™ включает две дополнительные операции:
- подготовку (очистку/анодирование) структур, используемых в качестве рассеивающего элемента, и
- использование одного или более внутренних рассеивающих элементов в новых композиционных материалах ELACO™, а также в других композиционных структурах.
На втором этапе производства деталей/конструкций с применением новых материалов ELACO™ могут использоваться большинство способов формирования металлов и пластмасс, например литье, штамповка, а также холодное деформирование, например вырезка/вырубка, пробивка, отбортовка, тиснение, гибка, раскатка.
Первичные и вторичные структуры, разработанные и изготовленные на основе указанной в изобретении идеи композиционного материала ELACO™, могут применяться:
- в авиационной промышленности (гражданской и военной),
- в аэрокосмической промышленности (гражданской и военной),
- на железнодорожном транспорте (гражданского и военного назначения),
- в морском судоходстве (гражданском и военном),
- в автомобильной промышленности (гражданской и военной),
- при возведении любых объектов (гражданских и военных),
- при изготовлении средств защиты (гражданских и военных),
- при строительстве, декоративной отделке, в деталях машин, мебели, коммунальном хозяйстве, защитном дорожном ограждении и многих других подобных областях,
- для решения широкого круга обычных задач,
- в материалах, полученных по нанотехнологиям.
ПРИМЕРЫ
Ниже приведены измеренные и расчетные средние параметры испытаний образца предлагаемого материала ELACO™, состоящего из двух внешних слоев плетеного четырехосного стекловолокна типа «Е» с поверхностной плотностью 1200 г/м2, одного внутреннего рассеивающего элемента, выполненного из алюминиевой сетки Ornamesh типа «R», и матрицы из винилэфирной смолы DERAKANE 411-350:
- прочность на растяжение σ>1000 МПа,
- объемная плотность ρ=2247 кг/м3,
- максимальная сила удара F=184,3 кН (без проникновения),
- поглощенная энергия удара ЕА=3985 Дж (без проникновения),
- деформация 41 мм,
- модуль упругости Юнга Е=33 ГПа,
- коэффициент Пуассона v=0,33.
| Таблица 1 | ||||||||
| Сравнение отдельных механических свойств материалов, используемых в автомобильной и авиационной промышленностях со свойствами материалов ELACO™ | ||||||||
| Материалы | Толщина, мм | Объемная плотность, кг/м3 | Поверхностная плотность, кг/м2 | Поглощенная энергия удара, Дж | Удельная поглощенная энергия удара на единицу массы, Дж/кг | Деформация, мм | Макс. сила удара, кН | Прочность на растяжение, МПа |
| Алюминий | 1,5 | 2750 | 4,13 | 0 | 0 | перфорация | - | 485 |
| Сталь | 0,8 | 7850 | 6,28 | 0 | 0 | перфорация | - | 655 |
| Сталь | 1,5 | 7850 | 11,78 | 4272 | 1453 | 69 | 133,4 | 655 |
| Сотовый композит | 4,3 | 1220 | 5,25 | - | - | перфорация | - | - |
| Glare-5 | 2,0 | 2590 | 5,18 | 150 | - | перфорация | 10,3 | - |
| ELACO™ 1 | 2,9 | 2247 | 6,51 | 3985 | 1510 | 41 | 184,3 | >1000 |
| ELACO™ 2 | 5,0 | 1934 | 9,67 | 3778 | 1108 | 13 | 153,9 | >1000 |
| ELACO™ 6 | 15,2 | 1304 | 19,82 | 3919 | 688 | 29 | 176,0 | >1000 |
| DYN 1 | - | - | 3727 | - | перфорация | 91,7 | - | |
| DYN5 | - | - | 4100 | - | перфорация | 69,9 | - | |
| Пояснения: | ||||||||
| - Данные по материалу Glare-5 взяты из источника "Применение металлических слоистых материалов, армированных волокнами", Полимерные композиты, Август 2000 [Поглощенная энергия удара (максимальная) до перфорации] (на английском языке), | ||||||||
| - Данные по материалам DYN 1 и DYN 5 (Армированные кевларом структуры) взяты из источника "Испытание на ударную вязкость в формуле 1", А. Н. Меллор (А.N. Mellor) (Поглощенная энергия удара при деформации 100 мм), Транспортная исследовательская лаборатория, Кроуторн, Англия, 2002 (Международная конференция "ICRASH", Февраль 2002, Мельбурн) (на английском языке), | ||||||||
| - ELACO™ - новый упругий слоистый металлический композиционный материал ELACO™, армированный волокнами и имеющий высокую ударную вязкость | ||||||||
Образцы (алюминий, сталь и материал ELACO™) были испытаны падающим грузом, выполненным из твердой стали и имеющим массу 45 кг. Головка груза выполнена в форме шара диаметром 200 мм. Размеры образцов составляли 500×500 мм. Скорость груза в момент удара составляла 55 км/ч.
Сравнение результатов испытаний стального образца толщиной 1,5 мм с образцом ELACO™ 1 (таблица 1) показывает, что энергия удара, поглощенная образцом ELACO™ 1 на 93% больше энергии удара, поглощенной стальным образцом, при этом деформация образца ELACO™ 1 после удара на 40% меньше. Следует отметить, что стальной образец толщиной 1,5 мм почти на 100% тяжелее образца ELACO™ 1.
По сравнению со стальным образцом толщиной 1,5 мм материал ELACO™ 2 демонстрирует высокий уровень упругости и подвержен значительно меньшей деформации при существенно меньшей массе. Деформация образца ELACO™ 2 составляет только 20% от данного параметра для стального образца, а поглощенная им энергия удара составляет 88% от энергии удара, поглощенной стальным образцом.
Предлагаемый материал ELACO™ позволяет точно контролировать и прогнозировать его поведение под нагрузкой, а также обеспечивает:
- снижение производственных затрат благодаря применению известных и освоенных производственных процессов;
- существенное снижение веса готовых изделий;
- доказанное улучшение механических свойств при замене более тяжелых (стальных и алюминиевых) и более дорогих металлов;
- повышенную усталостную прочность;
- низкую стоимость обслуживания и ремонта;
- разработку недорогих инновационных конструкторских решений, ограниченных на данный момент использованием традиционного тяжелого листового металла;
- возможность изготовления сложных узлов из меньшего количества исходных заготовок.
Указанные свойства предлагаемого материала ELACO™ позволяют создавать конструкции с легко воспроизводимым, четко контролируемым поведением в широком диапазоне нагрузок, особенно при предельной ударной нагрузке.
Физические свойства предлагаемого материала ELACO™ можно варьировать в широких пределах, при этом можно создать новую структуру с заданными параметрами путем комбинирования материалов различных типов.
Результатом всего вышесказанного является возможность глобального применения и дальнейшего развития высокотехнологичных, дешевых, обладающих высокой ударной вязкостью новых изделий и компонентов, а также их повсеместное использование в производстве, транспорте, упаковке и т.п.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Фиг.1 изображает фрагмент поперечного сечения предлагаемого материала ELACO™, в котором функцию рассеивающих элементов выполняют трубки.
Фиг.2 изображает фрагмент поперечного сечения предлагаемого материала ELACO™, в котором функцию рассеивающих элементов выполняют гофрированные листы.
Фиг.3 изображает фрагмент поперечного сечения предлагаемого материала ELACO™, в котором функцию рассеивающих элементов выполняет форма Ornamesh или текстурированная форма.
Фиг.4 изображает график, показывающий зависимость между массой образца и поглощенной энергией удара.
Фиг.5 изображает график сравнения объемных плотностей образцов.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНОГО ВАРИАНТА ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ
На фиг.1 проиллюстрированы основные принципы внутреннего рассеивания энергии удара/нагрузки и превращения сосредоточенной активной нагрузки (удара) [F], приложенной по меньшей мере к одной из двух внешних поверхностей новой структуры, в продольную (растягивающую) реактивную силу [Fi], возникающую в прослойках армирующих волокон. Эти силы находятся в равновесии. На фиг.1 показан образец новой структуры предлагаемого материала (ELACO™ 7), в которой функцию рассеивающих элементов выполняют трубки (1).
На фиг.2 и 3 показаны еще два образца, в которых в качестве рассеивающих элементов (1) применены различные металлические элементы (металлическая просечно-вытяжная сетка, форма Ornamesh, текстурированная форма, гофрированные листы), которые способны перенаправлять энергию внешней активной силы/удара [F], приложенную к поверхности структуры, в продольную реактивную силу [Fi] в армирующих прослойках (2).
На фиг.3. проиллюстрирована высокая стабильность поглощения энергии удара образцами предлагаемого материала ELACO™.
На фиг.4. наглядно показано существенное уменьшение объемной плотности предлагаемых материалов ELACO™ по сравнению со сталью и алюминием.
Хотя в качестве иллюстраций примеров были описаны отдельные предпочтительные варианты осуществления изобретения, любые варианты или модификации описанного изобретения, включая использование различных материалов при создании предлагаемого материала ELACO™, находятся в пределах объема охраны данного изобретения.
Claims (13)
1. Упругий металлический композиционный материал, армированный волокнами, имеющий слоистую структуру и имеющий высокую ударную вязкость, содержащий:
a) первый внешний слой,
b) второй внешний слой,
c) первую прослойку,
d) вторую прослойку, которая вместе с первой прослойкой расположена между первым и вторым внешними слоями,
e) по меньшей мере один рассеивающий элемент, размещенный между первой и второй прослойками и выполненный с возможностью рассеивания и перенаправления случайно направленной сосредоточенной нагрузки, приложенной по меньшей мере к одному из двух внешних слоев, в нагрузку растяжения, направленную вдоль первой и второй прослоек и растягивающую их, и
f) полимерную матрицу, расположенную между компонентами (a), (b), (с) и (d).
a) первый внешний слой,
b) второй внешний слой,
c) первую прослойку,
d) вторую прослойку, которая вместе с первой прослойкой расположена между первым и вторым внешними слоями,
e) по меньшей мере один рассеивающий элемент, размещенный между первой и второй прослойками и выполненный с возможностью рассеивания и перенаправления случайно направленной сосредоточенной нагрузки, приложенной по меньшей мере к одному из двух внешних слоев, в нагрузку растяжения, направленную вдоль первой и второй прослоек и растягивающую их, и
f) полимерную матрицу, расположенную между компонентами (a), (b), (с) и (d).
2. Материал по п.1, в котором между указанными внешними слоями размещено несколько слоев (c), (d), (e) и (f).
3. Материал по любому из пп.1 или 2, в котором первая и вторая прослойки армированы.
4. Материал по п.3, в котором в качестве рассеивающего элемента использован элемент или элементы, выбранный или выбранные из группы, состоящей из различных металлических и неметаллических структур, таких как просечно-вытяжная металлическая сетка, текстурированный металл, гофрированный лист, трубки, шары, вспененный алюминиевый материал или иные пеноподобные металлические структуры.
5. Материал по п.4, в котором рассеивающий элемент изготовлен из материала или материалов, выбранного или выбранных из группы металлических и неметаллических материалов, таких как алюминиевые сплавы, легированные стали, цинковые сплавы, титановые сплавы, медные сплавы, магниевые сплавы, никелевые сплавы, композиционные материалы с матрицей из алюминиевого сплава, термопластмассы, пластмассы, вспененные полимеры, древесина и каучук.
6. Материал по п.5, в котором элементы рассеивающей прослойки расположены однонаправлено, перекрестно, симметрично, сбалансировано, псевдоизотропно или выполнены в виде гибридных слоистых материалов.
7. Материал по п.6, в котором армирующие прослойки изготовлены из материала или материалов, выбранного или выбранных из группы, содержащей стекловолокно типа Е, стекловолокно типа R, стекловолокно типа S2, арамидные волокна, углеродные и гибридные армирующие волокна следующего исполнения: четырехосные, однонаправленные, расположенные по схеме +45°/-45°, двухосные, трехосные, в виде полотняного переплетения или жгутового переплетения.
8. Материал по п.7, в котором матрица изготовлена из материала или материалов, выбранного или выбранных из группы термореактивных или термопластичных матриц: винилэфирных, эпоксидных, фенольных, на основе антипиреновых и коррозионно-стойких смол и соответствующего клея или клеев.
9. Материал по п.8, в котором в матрицу добавлены пигменты и/или материалы покрытия.
10. Материал по п.7, в котором армирующие прослойки расположены однонаправлено, перекрестно, симметрично, сбалансировано, псевдоизотропно или выполнены в виде гибридных слоистых материалов.
11. Материал по любому из пп.1, 2 или 4-10, в котором внешние слои изготовлены из материала или материалов, металлических и неметаллических, выбранного или выбранных из такой группы как алюминиевые сплавы, легированные стали, цинковые сплавы, титановые сплавы, медные сплавы, магниевые сплавы, никелевые сплавы, композиционные материалы с матрицей из сплава, древесины, пластмассы, бумаги, термопластмассы, полимеров, вспененных материалов и каучука.
12. Материал по п.11, который имеет по меньшей мере один дополнительный слой, выполненный на основе материала или материалов, металлических и неметаллических, таких как вспененные материалы, древесина, каучук, сотовые структуры, термопластмассы, пластмассы, полимеры, гибридные многослойные композиционные материалы, бумага.
13. Материал по п.12, в котором использование по меньшей мере одного рассеивающего элемента создает в структуре указанного материала равновесие рассеиваемых нагрузок, причем составляющая внешней нагрузки перераспределена в продольном направлении армирующих прослоек.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| AU2004900201A AU2004900201A0 (en) | 2004-01-19 | Novel fibre metal laminates with high impact strength and internal energy dissipation | |
| AU2004900201 | 2004-01-19 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2006119301A RU2006119301A (ru) | 2008-02-27 |
| RU2383440C2 true RU2383440C2 (ru) | 2010-03-10 |
Family
ID=34754151
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2006119301A RU2383440C2 (ru) | 2004-01-19 | 2004-07-29 | Упругий металлический композиционный материал, армированный волокнами, имеющий слоистую структуру и имеющий высокую ударную вязкость |
Country Status (12)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US8956711B2 (ru) |
| EP (1) | EP1706260A4 (ru) |
| JP (1) | JP2007517687A (ru) |
| KR (1) | KR100967834B1 (ru) |
| CN (1) | CN100544949C (ru) |
| CA (1) | CA2551080C (ru) |
| GB (1) | GB2424208B (ru) |
| IL (1) | IL176735A0 (ru) |
| NZ (1) | NZ548594A (ru) |
| RU (1) | RU2383440C2 (ru) |
| WO (1) | WO2005068176A1 (ru) |
| ZA (1) | ZA200604387B (ru) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2616083C2 (ru) * | 2015-05-05 | 2017-04-12 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тольяттинский государственный университет" (ТГУ) | Клеезаклепочный способ соединения |
| RU2649632C2 (ru) * | 2016-05-23 | 2018-04-04 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет) (МАИ) | Способ получения композиционного материала алюминий - сталь |
| RU2710623C1 (ru) * | 2019-04-16 | 2019-12-30 | Государственный научный центр Российской Федерации - федеральное государственное унитарное предприятие "Исследовательский Центр имени М.В. Келдыша" | Композиционный слоистый самозалечивающийся материал (варианты) |
Families Citing this family (39)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20090136702A1 (en) * | 2007-11-15 | 2009-05-28 | Yabei Gu | Laminated armor having a non-planar interface design to mitigate stress and shock waves |
| WO2010046609A1 (fr) * | 2008-10-23 | 2010-04-29 | Hexcel Reinforcements | Nouveaux materiaux de renfort, adaptes a la constitution de pieces composites |
| GB0902312D0 (en) * | 2009-02-12 | 2009-04-01 | Johnson Matthey Plc | Gas diffusion substrate |
| US20100221562A1 (en) * | 2009-02-27 | 2010-09-02 | Veronica Hawkins-Garcia | Multi-layered food wrapping material |
| KR100987753B1 (ko) * | 2009-07-10 | 2010-10-13 | 주식회사 베스트화건 | 고강도 보강 구조물 |
| WO2011013691A1 (ja) * | 2009-07-31 | 2011-02-03 | 新日本製鐵株式会社 | 積層鋼板 |
| CN101716833A (zh) * | 2009-11-20 | 2010-06-02 | 胡连萍 | 一种木塑复合材料 |
| JP5463903B2 (ja) * | 2009-12-24 | 2014-04-09 | トヨタ紡織株式会社 | 車両用シートのクッション材 |
| US20110162516A1 (en) * | 2010-01-05 | 2011-07-07 | Raytheon Company | Method of Layering Composite Sheets to Improve Armor Capabilities |
| US20120186430A1 (en) * | 2010-01-05 | 2012-07-26 | Raytheon Company | Reshaping Projectiles to Improve Armor Protection |
| DE102010037817A1 (de) * | 2010-09-28 | 2012-03-29 | Thyssenkrupp Steel Europe Ag | Struktur- oder Fahrwerkteil eines Kraftfahrzeugs |
| US20120263949A1 (en) * | 2011-04-12 | 2012-10-18 | Tee Group Films, Inc. | Rubber to metal bonding film |
| WO2013067458A1 (en) * | 2011-11-04 | 2013-05-10 | Havco Wood Products Llc | Polyurethane laminates made with a double belt press |
| WO2014012113A2 (en) * | 2012-07-13 | 2014-01-16 | The Nanosteel Company, Inc. | Glassy metal fiber laminate |
| CN102765225B (zh) * | 2012-08-01 | 2014-12-10 | 西安交通大学 | 一种金字塔点阵金属夹层板及其制备方法 |
| CN102765227B (zh) * | 2012-08-01 | 2014-11-05 | 西安交通大学 | 一种开孔结构的波纹-蜂窝复合夹层材料及其制备方法 |
| CN103342015B (zh) * | 2013-06-05 | 2016-02-03 | 天津市鼎上新材料科技有限公司 | 木材用增强织物复合板及在雷达、激光、声纳、红外全隐身中的应用 |
| US20220390211A1 (en) * | 2013-09-03 | 2022-12-08 | John B. Adrain | Anti-ballistic barriers and methods of manufacture |
| CN107264457A (zh) * | 2013-12-10 | 2017-10-20 | 赛史品威奥（唐山）结构复合材料有限公司 | 具有加强外皮的i形梁 |
| WO2015155889A1 (ja) * | 2014-04-11 | 2015-10-15 | 日産自動車株式会社 | 衝撃吸収構造及びこれを備えた車両用外板部材 |
| US20150354924A1 (en) * | 2014-04-24 | 2015-12-10 | Jamin Micarelli | Aluminum Backed Steel Armor |
| GB2530309A (en) * | 2014-09-19 | 2016-03-23 | Strategic Sports Ltd | A triple layered compressible liner for impact protection |
| US9408423B2 (en) * | 2014-09-25 | 2016-08-09 | David A. Guerra | Impact reducing sport equipment |
| CN104441809B (zh) * | 2014-11-26 | 2017-03-15 | 宁波禾顺新材料有限公司 | 一种金属纤维泡沫铝复合层板及其制备方法 |
| ES2609514B2 (es) * | 2015-10-15 | 2017-10-27 | Universidad Politécnica de Madrid | Sistema y método de absorción de impactos basado en una espuma de aluminio reforzada |
| CN105252506B (zh) * | 2015-10-28 | 2017-03-22 | 金华市秸和环保技术咨询有限公司 | 一种电力工具柜 |
| US11243052B2 (en) * | 2016-06-17 | 2022-02-08 | Nutech Metals And Alloys, Llc | Reinforced metal alloy for enhanced armor protection and methods |
| US10119791B2 (en) * | 2016-06-17 | 2018-11-06 | Nutech Metals And Alloys, Llc | Reinforced metal alloy for enhanced armor protection |
| CN106739208A (zh) * | 2016-11-29 | 2017-05-31 | 王兆进 | 一种装饰性的铝塑复合板的制作方法 |
| CN106393841A (zh) * | 2016-11-29 | 2017-02-15 | 王兆进 | 一种装饰性的铝塑复合板 |
| CN106499136A (zh) * | 2016-12-01 | 2017-03-15 | 王兆进 | 一种环保的木纹纸得制作方法 |
| CN106427132A (zh) * | 2016-12-03 | 2017-02-22 | 王兆进 | 一种装饰性的铝合金板 |
| CN106739414A (zh) * | 2016-12-03 | 2017-05-31 | 王兆进 | 一种装饰性的铝合金板的制作方法 |
| CN106839887B (zh) * | 2016-12-23 | 2018-05-01 | 中国工程物理研究院化工材料研究所 | 基于聚能效应的能量分流式强冲击防护结构及防护方法 |
| CN107140238B (zh) * | 2017-05-08 | 2020-07-28 | 北京卫星环境工程研究所 | 动能高效耗散防护屏 |
| CN108656582A (zh) * | 2018-05-03 | 2018-10-16 | 上海晋飞碳纤科技股份有限公司 | 一种模压成型出来的阻燃地铁车门的铺层结构和成型工艺 |
| CN110527933B (zh) * | 2019-10-16 | 2021-02-02 | 中国航空制造技术研究院 | 一种钛基复合材料热防护蒙皮结构的制备方法 |
| US11208155B2 (en) * | 2020-01-13 | 2021-12-28 | GM Global Technology Operations LLC | Impact protection structures with layered honeycomb and corrugated designs and methods for making the same |
| CN111186147B (zh) * | 2020-02-24 | 2021-10-08 | 江苏亨睿碳纤维科技有限公司 | 连续纤维混杂短切纤维制备轻量化汽车零部件的成型方法 |
Family Cites Families (54)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2733177A (en) * | 1956-01-31 | meyer | ||
| US2768919A (en) * | 1953-08-10 | 1956-10-30 | Bjorksten Res Lab Inc | Armor material |
| US4179979A (en) * | 1967-05-10 | 1979-12-25 | Goodyear Aerospace Corporation | Ballistic armor system |
| US3826172A (en) * | 1969-07-28 | 1974-07-30 | Us Navy | Metal, matrix-fiber composite armor |
| US3969563A (en) * | 1969-08-28 | 1976-07-13 | Hollis Sr Russell E | Protective wall structure |
| US3755059A (en) * | 1971-04-26 | 1973-08-28 | Monsanto Co | High impact strength in graphite fiber laminates |
| AT341994B (de) * | 1972-08-11 | 1978-03-10 | Akzo Nv | Syntheseleder und verfahren zu seiner herstellung |
| US3930095A (en) * | 1973-07-19 | 1975-12-30 | Gen Tire & Rubber Co | Composite of rubber bonded to glass fibers |
| US3989789A (en) * | 1975-03-03 | 1976-11-02 | De Lorme Marketing Corporation | Method for making a non-rigid laminar core |
| US4358498A (en) * | 1980-09-24 | 1982-11-09 | Chavannes Marc A | Reinforced laminated and corrugated board-like structures and method for the manufacturing thereof |
| US4572865A (en) * | 1983-12-05 | 1986-02-25 | The Celotex Corporation | Faced foam insulation board and froth-foaming method for making same |
| NL8600449A (nl) * | 1986-02-22 | 1987-09-16 | Delft Tech Hogeschool | Pantserplaat-komposiet met keramische opvanglaag. |
| US4943334A (en) * | 1986-09-15 | 1990-07-24 | Compositech Ltd. | Method for making reinforced plastic laminates for use in the production of circuit boards |
| US4732803A (en) * | 1986-10-07 | 1988-03-22 | Smith Novis W Jr | Light weight armor |
| US4761324B1 (en) * | 1987-06-24 | 1991-05-07 | Elastic,laminated,water-proof,moisture-permeable fabric | |
| WO1989001123A1 (en) * | 1987-08-03 | 1989-02-09 | Allied-Signal Inc. | Impact resistant helmet |
| SE8902468L (sv) * | 1989-07-07 | 1991-01-08 | Rubore Materials Sweden Ab | Packning samt saett att framstaella denna |
| US5251414A (en) * | 1992-03-16 | 1993-10-12 | Duke Darryl A | Energy absorbing composite and reinforcing core |
| US5549947A (en) * | 1994-01-07 | 1996-08-27 | Composite Development Corporation | Composite shaft structure and manufacture |
| JP3142394B2 (ja) * | 1992-10-13 | 2001-03-07 | 積水化学工業株式会社 | 強化プラスチック管およびその製造方法 |
| US5614305A (en) * | 1995-02-08 | 1997-03-25 | Virginia Tech Intellectual Properties, Inc. | Impact and perforation resistant composite structures |
| JPH09150472A (ja) * | 1995-11-28 | 1997-06-10 | Gun Ei Chem Ind Co Ltd | トラックボデー用ハニカム複合成形体及びその成形方法 |
| SE9504706L (sv) * | 1995-12-29 | 1997-04-21 | Safeboard Ab | Anordning för personligt skydd |
| US5952252A (en) * | 1996-02-20 | 1999-09-14 | Kimberly-Clark Worldwide, Inc. | Fully elastic nonwoven fabric laminate |
| US6063716A (en) * | 1996-03-14 | 2000-05-16 | Safeboard Ab | Protective panel |
| JPH09272174A (ja) * | 1996-04-05 | 1997-10-21 | Fujikura Ltd | 免震積層ゴムおよびその作製法 |
| JPH1016096A (ja) * | 1996-06-26 | 1998-01-20 | Nippon Light Metal Co Ltd | ハニカムパネル及びその製造方法 |
| JPH1034786A (ja) * | 1996-07-23 | 1998-02-10 | Mitsubishi Chem Corp | 断熱性複合体 |
| US6112635A (en) * | 1996-08-26 | 2000-09-05 | Mofet Etzion | Composite armor panel |
| JP2001508003A (ja) * | 1997-01-06 | 2001-06-19 | オウェンス コーニング | 耐衝撃性および耐破壊性を有するパネル |
| US6357332B1 (en) * | 1998-08-06 | 2002-03-19 | Thew Regents Of The University Of California | Process for making metallic/intermetallic composite laminate materian and materials so produced especially for use in lightweight armor |
| US6207237B1 (en) * | 1998-09-30 | 2001-03-27 | Kimberly-Clark Corporation | Elastic nonwoven webs and films |
| US6253655B1 (en) * | 1999-02-18 | 2001-07-03 | Simula, Inc. | Lightweight armor with a durable spall cover |
| US6726983B2 (en) * | 1999-08-06 | 2004-04-27 | Polymer Group | Thermocalendered non-woven elastic laminate |
| JP3170497B2 (ja) * | 1999-10-19 | 2001-05-28 | 東宝繊維株式会社 | 布帛、その製造方法及びこの布帛を基布として使用した積層体 |
| RU2305038C2 (ru) * | 1999-11-03 | 2007-08-27 | Ой Омс Оптомедикал Системз Лтд. | Структура эластичного композитного материала |
| PA8506001A1 (es) * | 1999-11-05 | 2002-04-25 | Intelligent Engenieering Baham | Construccion de un compuesto de placa laminada estructural |
| US6777081B2 (en) * | 1999-12-15 | 2004-08-17 | N.V. Bekaert S.A. | Reinforcing structure for stiff composite articles |
| AT408918B (de) * | 2000-03-14 | 2002-04-25 | Astron Elastomerprodukte Ges M | Mehrschichtmaterial zum schutz von körperteilen |
| US20040038022A1 (en) * | 2000-03-27 | 2004-02-26 | Maugans Rexford A. | Method of making a polypropylene fabric having high strain rate elongation and method of using the same |
| JP3936134B2 (ja) * | 2000-04-14 | 2007-06-27 | 株式会社タイカ | 熱伝導性シート及びその製造方法 |
| CZ301905B6 (cs) * | 2000-05-11 | 2010-07-28 | Teijin Aramid Gmbh | Pancérový vrstvený materiál |
| JP2002127944A (ja) * | 2000-08-18 | 2002-05-09 | Toray Ind Inc | Ｆｒｐ製自動車パネル |
| FR2827375B1 (fr) * | 2001-07-12 | 2004-01-16 | France Etat | Blindage composite multicouches |
| JP4276803B2 (ja) * | 2001-09-28 | 2009-06-10 | ダイワ精工株式会社 | 繊維強化積層体 |
| DE10153165A1 (de) | 2001-10-27 | 2003-05-08 | Joerg Wellnitz | Kettengeflecht in integrierter Bauweise mit formgebenden und energieabsorbierendem Matrixsystem (KM-Verbund) |
| US6703104B1 (en) * | 2002-01-04 | 2004-03-09 | Murray L. Neal | Panel configuration composite armor |
| US6826996B2 (en) * | 2002-03-11 | 2004-12-07 | General Dynamics Land Systems, Inc. | Structural composite armor and method of manufacturing it |
| US7015155B2 (en) * | 2002-07-02 | 2006-03-21 | Kimberly-Clark Worldwide, Inc. | Elastomeric adhesive |
| US6989197B2 (en) * | 2002-11-04 | 2006-01-24 | The Boeing Company | Polymer composite structure reinforced with shape memory alloy and method of manufacturing same |
| US20040237763A1 (en) * | 2003-06-02 | 2004-12-02 | Ashok Bhatnagar | Corrugated ballistic armor |
| GB0314824D0 (en) * | 2003-06-25 | 2003-07-30 | Design Blue Ltd | Energy absorbing material |
| US7232605B2 (en) * | 2003-07-17 | 2007-06-19 | Board Of Trustees Of Michigan State University | Hybrid natural-fiber composites with cellular skeletal structures |
| US7976662B2 (en) * | 2005-12-15 | 2011-07-12 | Kimberly-Clark Worldwide, Inc. | Laminate containing a fluorinated nonwoven web |
-
2004
- 2004-07-29 CN CNB2004800397792A patent/CN100544949C/zh not_active Expired - Fee Related
- 2004-07-29 RU RU2006119301A patent/RU2383440C2/ru not_active IP Right Cessation
- 2004-07-29 CA CA2551080A patent/CA2551080C/en not_active Expired - Fee Related
- 2004-07-29 GB GB0610971A patent/GB2424208B/en not_active Expired - Fee Related
- 2004-07-29 US US10/596,847 patent/US8956711B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2004-07-29 NZ NZ548594A patent/NZ548594A/en not_active IP Right Cessation
- 2004-07-29 WO PCT/AU2004/001004 patent/WO2005068176A1/en active Application Filing
- 2004-07-29 JP JP2006548031A patent/JP2007517687A/ja active Pending
- 2004-07-29 EP EP04737622A patent/EP1706260A4/en not_active Withdrawn
- 2004-07-29 KR KR1020067011135A patent/KR100967834B1/ko not_active IP Right Cessation
-
2006
- 2006-05-30 ZA ZA200604387A patent/ZA200604387B/en unknown
- 2006-07-06 IL IL176735A patent/IL176735A0/en unknown
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2616083C2 (ru) * | 2015-05-05 | 2017-04-12 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тольяттинский государственный университет" (ТГУ) | Клеезаклепочный способ соединения |
| RU2649632C2 (ru) * | 2016-05-23 | 2018-04-04 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет) (МАИ) | Способ получения композиционного материала алюминий - сталь |
| RU2710623C1 (ru) * | 2019-04-16 | 2019-12-30 | Государственный научный центр Российской Федерации - федеральное государственное унитарное предприятие "Исследовательский Центр имени М.В. Келдыша" | Композиционный слоистый самозалечивающийся материал (варианты) |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CA2551080A1 (en) | 2005-07-28 |
| US8956711B2 (en) | 2015-02-17 |
| IL176735A0 (en) | 2006-10-31 |
| CN100544949C (zh) | 2009-09-30 |
| KR100967834B1 (ko) | 2010-07-07 |
| EP1706260A4 (en) | 2010-10-20 |
| GB2424208A (en) | 2006-09-20 |
| ZA200604387B (en) | 2007-09-26 |
| US20070148486A1 (en) | 2007-06-28 |
| WO2005068176A1 (en) | 2005-07-28 |
| JP2007517687A (ja) | 2007-07-05 |
| EP1706260A1 (en) | 2006-10-04 |
| NZ548594A (en) | 2008-01-31 |
| KR20060125791A (ko) | 2006-12-06 |
| CN1902046A (zh) | 2007-01-24 |
| CA2551080C (en) | 2011-07-05 |
| RU2006119301A (ru) | 2008-02-27 |
| GB0610971D0 (en) | 2006-07-12 |
| GB2424208B (en) | 2007-11-21 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2383440C2 (ru) | Упругий металлический композиционный материал, армированный волокнами, имеющий слоистую структуру и имеющий высокую ударную вязкость | |
| Clifton et al. | Polymer nanocomposites for high-velocity impact applications-A review | |
| US10252505B2 (en) | Method of manufacturing a composite laminate | |
| US20090047502A1 (en) | Nano-enhanced modularly constructed composite panel | |
| Kuan et al. | The fracture properties of environmental-friendly fiber metal laminates | |
| US20080044659A1 (en) | Composite laminate and method of manufacture | |
| GB2557299B (en) | Composite Panels | |
| Nestler et al. | Continuous film stacking and thermoforming process for hybrid CFRP/aluminum laminates | |
| WO2009009207A2 (en) | Thermoplastic composite/metal laminate structures and methods of making thermoplastic composite/metal laminate structures | |
| Rostamiyan et al. | Flatwise compression strength and energy absorption of polyurethane foam-filled lattice core sandwich panels | |
| Padmanabhan et al. | Crashworthiness test on hollow section structural (HSS) frame by metal fiber laminates with various geometrical shapes-Review | |
| Beng et al. | Effect of ply lay-up and curing pressure on void content in GFRP laminates of unsaturated polyester resin-reinforced woven E-glass fibers | |
| Böhm et al. | Bending characteristics of fiber-reinforced composite with plywood balsa core | |
| US20100047549A1 (en) | Ballistic Material with Enhanced Polymer Matrix and Method for Production Thereof | |
| WO2024176998A1 (ja) | Ｆｒｐ | |
| AU2004313609A1 (en) | High impact strength, elastic, composite, fibre, metal laminate | |
| Wouters | Effects of fibre bundle size and stitch pattern on the static properties of unidirectional carbon-fibre non-crimp fabric composites | |
| Paruchuru | Mechanical Behavior of Polypropylene and Epoxy-based Woven Glass Fiber Reinforced Composites Under High-Velocity Impact Loading | |
| bin Ab Ghani | Structural Response of TPU Based Hybrid Laminated Structures Subjected to Quasi-Static and Projectile Impact Perforation | |
| Clifton et al. | Composites Communications | |
| Rojas | Theoretical and practical approaches for novel composite volute springs | |
| Yu et al. | Quasi-isotropic aligned discontinuous fibre composites with the hiperdif (high performance discontinuous fibres) method | |
| TR2024000977U5 (tr) | Vakum i̇nfüzfon yöntemi̇ i̇le elde edi̇lmi̇ş çeli̇kağ i̇le desteklenmi̇ş karbon fi̇ber kompozi̇t si̇stemi̇ | |
| Taher et al. | On the crush behavior of an ultra light multi-cell foam-filled composite structure under axial compression | |
| Nayak et al. | Tensile and Penetration Behaviour of Glass Fibre Reinforced Polymer Composites |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FA92 | Acknowledgement of application withdrawn (lack of supplementary materials submitted) |
Effective date: 20090216 |
|
| FA92 | Acknowledgement of application withdrawn (lack of supplementary materials submitted) |
Effective date: 20090216 |
|
| FZ9A | Application not withdrawn (correction of the notice of withdrawal) |
Effective date: 20090715 |
|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20160730 |