[發明專利]一種金屬-纖維復合層板及其制造方法

有效

• 申請號: 201210562504.3
• 申請日: 2012-12-21
• 公開（公告）號: CN103029376A
• 公開（公告）日: 2013-04-10
• 發明（設計）人: 官宇寰
• 申請（專利權）人: 官宇寰
• 主分類號: B32B15/14
• 分類號: B32B15/14;B32B17/02;B32B7/12;B32B27/04;B32B37/06;B32B37/10
• 代理公司: 廣州科粵專利商標代理有限公司 44001
• 代理人: 黃培智

技術領域：

本發明涉及一種復合層板及其制造方法，具體涉及一種金屬-纖維復合層板及其制造方法。?

背景技術：

復合層板指的是由若干層不同性質的材料復合而成的復合體，其一般包括金屬復合層板、木材復合層板，彩鋼復合層板、巖棉復合層板等等。金屬復合層板是至少由兩種性能不同的金屬板通過特殊的粘接加工制造方法復合而成，與單一的金屬組元相比，經過合理設計組合后的層狀復合板結合了兩種金屬組元各自的優點，可以獲得單一金屬所不具有的物理和化學性能。近幾十年來，金屬復合層板的研制、生產和應用越來越引起人們的關注，成了世界各國競相研制的新型材料。到目前為止，這種復合材料已經應用在航空航天、石油、化工、冶金、機械、汽車、輪船、建筑、核能以及電力和電子等領域中。但是金屬復合層板，成本比較高，并且在有些性能上不能滿足要求，急需一種新的復合層板的出現，現有國內的纖維-金屬復合層板仍處于研制階段，其在制作工藝、金屬表面處理，以及使用的樹脂都存在一些問題，使其抗沖擊抗爆性能達不到要求。?

發明內容：

本發明的目的是提供一種耐高溫，抗撞抗爆性能與重量比好的金屬-纖維復合層板及其制造方法。?

本發明的金屬-纖維復合層板是通過以下方法制造的，該方法包括以下步驟：首先對合金層表面通過噴沙或蝕刻法進行處理，使得其表面具有一定的粗糙度；再以一層合金層一層抗?高溫復合材料層再一層合金層，合金層和抗高溫復合材料層如此循環疊合若干次直至最后一層為合金層，在合金層和抗高溫復合材料層之間具有熱塑性樹脂作為粘合劑，再將此疊合好的材料放入熱壓機的上下模板之間進行壓合，壓合的溫度為100~220°C，加溫和降溫的速度為每分鐘2-6度，壓力的范圍：0.2~0.8MPa，時間的范圍：0.5~3小時，然后冷卻至室溫，由此得到本發明的金屬-纖維復合層板。?

所述的合金層可為不同的合金，如鋁合金層：2024-O，2024-T3,6061-T6和7075-T6層等，以及相應的金屬泡沫鋁，或各種合金鋼層，如AISI1345，AISI4028,AISI4140，AISI4422等，或鈦合金，如α合金，β合金，α-β合金。?

所述的抗高溫復合材料層可以選用玻璃纖維或碳纖維/PEI或/PEEK或/PAEK等（工作溫度高于300攝氏度）,或者在預侵樹脂玻璃纖維之間加入鋼纖維，壓縮木材，也可是其它熱塑性樹脂纖維復合材料，如玻璃纖維或碳纖維/PE、/PP、/PET和PPS（但承受的溫度一般低于200攝氏度）。此外，aramid和自然纖維（黃麻、亞麻、玄武巖等）也可用來與上面的熱塑性樹脂組合。人工合成玻璃纖維還可在傳統板面纖維分布上加上沿板厚度方向的纖維，使復合材料層具有更好的性能。?

本發明的金屬-纖維復合材料結構還可以加上特殊的功能層，如防輻射層，隔音層，高能量吸收層，零穿透性層等，使其根據用途的要求有不同的功能。這些功能層可附加在金屬-纖維復合材料結構表面，也可置于金屬和纖維復合層之間，視其工作條件而定。?

所述的熱塑性樹脂優選為PP。?

本發明通過對合金層表面做的適當處理，使之能與抗高溫復合材料層在熱塑性樹脂的作用下壓合復合成一體。由于本發明采用合金層和抗高溫復合材料層作為復合層板的層，再經?本發明的制造方法制造，經過計算機軟件模擬，其抗撞抗爆能力與其重量比得到了優化，因此本發明的金屬-纖維復合層板，在相同抗撞抗爆能力的情況下，其重量變輕了，有利于其應用。?

附圖說明：

圖1是實施例1的金屬-纖維復合層板的結構示意圖；?

其中1-1、1-2、1-3、鋁合金2024-O層；2-1、2-2、玻璃纖維編織prepreg?EP-127-44-40層；3-1、3-2、3-3、3-4、樹脂層；?

圖2是實施例1的金屬-纖維復合層板的計算機爆炸模擬以測試其對抗爆抗撞性能。?

圖3是實施例1的金屬-纖維復合層板的沖擊載荷-位移曲線（4-ply）；?

圖4是實施例2的金屬-纖維復合層板的沖擊載荷-位移曲線（8-ply）；?

圖5是實施例1的金屬-纖維復合層板的抗沖擊能量吸收（4-ply）；?

圖6是實施例2的金屬-纖維復合層板的抗沖擊能量吸收（8-ply）；?

具體實施方式：

以下實施例是對本發明的進一步說明，而不是對本發明的限制。?

實施例1：?