[發(fā)明專利]泡沫鋁基復(fù)合材料層合板及其制備方法

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200910218037.0
• 申請(qǐng)日: 2009-12-18
• 公開（公告）號(hào): CN101733982A
• 公開（公告）日: 2010-06-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 羅彥茹;朱先勇;于思榮;劉家安;趙磊
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 吉林大學(xué)
• 主分類號(hào): B32B7/10
• 分類號(hào): B32B7/10;B32B15/092;B32B37/06;B32B37/10;B32B38/16
• 代理公司: 長(zhǎng)春吉大專利代理有限責(zé)任公司 22201
• 代理人: 王壽珍;朱世林

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種新型的能量吸收材料，特別涉及一咱泡沫鋁基復(fù)合材料層合板及其制備方法，可用于汽車保險(xiǎn)杠，在汽車零部件上將有廣闊的應(yīng)用前景。

背景技術(shù)

我國(guó)生產(chǎn)的汽車保險(xiǎn)杠大多是金屬空心杠或是塑料杠，雖然美觀，但在高速?zèng)_擊過程中，防護(hù)力度不夠。

《中國(guó)材料科技與設(shè)備》中《陶瓷顆粒增強(qiáng)泡沫鋁基復(fù)合材料的制備與性能》中提到，陶瓷顆粒增強(qiáng)泡沫鋁基復(fù)合材料的能量吸收能力為6850～39200KJ/m³，產(chǎn)品的抗壓縮能力比相應(yīng)的泡沫鋁產(chǎn)品提高5-6倍，是一種理想的緩沖吸能材料。《上海塑料》中《汽車保險(xiǎn)杠材料的研究開發(fā)進(jìn)展》中提到，因?yàn)檩p量化、可循環(huán)再用等優(yōu)勢(shì)使塑料成為汽車保險(xiǎn)杠材料的主流，但一部分制備原料仍需進(jìn)口，而且還存在不利于環(huán)保、耐老化性差、強(qiáng)度剛度不足、噴漆處理工藝復(fù)雜且塑料與漆的結(jié)合性差等弊端。

目前汽車的前后保險(xiǎn)杠都是塑料制成的，由外板、緩沖材料和橫梁三部分組成，其中外板和緩沖材料用塑料制成，塑料保險(xiǎn)杠的優(yōu)點(diǎn)是減輕了汽車的整體重量，易于復(fù)雜產(chǎn)品成型、生產(chǎn)效率高。缺點(diǎn)是抗沖擊性能差、耐老化性和尺寸穩(wěn)定性較差，強(qiáng)度、剛度不足且不利于環(huán)保，而且由于塑料件的熱變形溫度低等，一般生產(chǎn)中選用的涂料的烘干溫度低于金屬件所用涂料的烘干溫度，所以塑料保險(xiǎn)杠噴漆無法和車身噴漆混線生產(chǎn)，表面光潔度略差。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種泡沫鋁基復(fù)合材料層合板及其制備方法。

一種泡沫鋁基復(fù)合材料層合板，以泡沫鋁基復(fù)合材料為中間層，上下表面分別涂覆環(huán)氧樹脂，再分別加蓋LY12合金板，LY12合金板與泡沫鋁基復(fù)合材料厚度比1∶5～1∶7。

一種泡沫鋁基復(fù)合材料層合板的制備方法，包括以下步驟：

步驟一、LY12合金板表面的處理

合金板表面進(jìn)行噴砂處理，獲得粗糙表面和更大的表面積；然后進(jìn)行超聲去雜處理，去除表面雜質(zhì)，最后進(jìn)行去除油污處理，烘干；

步驟二、泡沫鋁基復(fù)合材料表面處理

采用超生去雜處理，然后進(jìn)行去油污處理，烘干；

處理LY12合金板和泡沫鋁基復(fù)合材料需要同步進(jìn)行，在處理完之后的12小時(shí)以內(nèi)放入加熱裝置中進(jìn)行低溫加壓固化成型。

步驟三、低溫加壓固化工藝

將LY12合金板和泡沫鋁基復(fù)合材料粘結(jié)面加工成相同尺寸，以泡沫鋁基復(fù)合材料為中間層，上下表面分別涂覆環(huán)氧樹脂，以LY12合金板與泡沫鋁基復(fù)合材料厚度比1∶5～1∶7，上下加蓋LY12合金板，放入加熱裝置中，以10℃/min的速度加熱到170-180℃，加熱同時(shí)用壓頭加壓，壓強(qiáng)需大于4000N/m²，在此壓力下保溫2h，以促進(jìn)環(huán)氧樹脂滲入和固化，保溫完畢后壓力不變，隨爐冷卻，形成泡沫鋁基復(fù)合材料層合板。

本發(fā)明有益效果：與傳統(tǒng)的吸能材料相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)：

1、具有輕質(zhì)、高比強(qiáng)度、高比剛度

2、耐老化

3、易于噴漆

4、良好的抗沖擊性

5、抗熱變形能力強(qiáng)

6、通過調(diào)整泡沫鋁基復(fù)合材料/鋁合金的質(zhì)量，可以滿足不同的性能設(shè)計(jì)需求

附圖說明

圖1低溫加壓固化法制備工藝示意圖，(LY12合金板與泡沫鋁基復(fù)合材料厚度比為1∶5)

其中、1.壓頭??2.墊板??3.環(huán)氧樹脂??4.LY12合金板??5.泡沫鋁基復(fù)合材料??6.加熱裝置

具體實(shí)施方式

實(shí)例一

1.LY12合金表面處理

先對(duì)LY12合金表面進(jìn)行噴砂處理，獲得粗糙表面和更大的表面積；接著進(jìn)行超聲去雜處理，去除表面雜質(zhì)，然后在Na₃PO₄(45g/L)，Na₂CO₃(45g/L)和Na₂SiO₃(45g/L)的60-70℃混合水溶液中進(jìn)行去油污處理6-7min，用50-80℃的熱水沖洗LY12合金2min，最后用流動(dòng)的冷水沖洗合金板2min，烘干。

2.泡沫鋁基復(fù)合材料表面預(yù)處理

采用超生去雜處理，然后進(jìn)去油污處理，烘干。超生去雜處理和去油污處理與LY12合金板表面處理方式相同。處理鋁合金和泡沫鋁基復(fù)合材料需要同步進(jìn)行，在處理完之后的12小時(shí)以內(nèi)放入加熱裝置中進(jìn)行低溫加壓固化成型。

3.低溫加壓固化工藝