[發明專利]一種蜂窩狀材料及其制成的結構材料

有效

• 申請號: 201510595855.8
• 申請日: 2015-09-18
• 公開（公告）號: CN105199418B
• 公開（公告）日: 2017-10-27
• 發明（設計）人: 肖忠淵
• 申請（專利權）人: 榮成復合材料有限公司
• 主分類號: C08L101/00
• 分類號: C08L101/00;C08K13/04;C08K7/06;C08K3/04;C08K3/34;B32B13/02;B32B27/04;B32B21/08;B32B15/10
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技術領域

本發明涉及工業及制造業應用的材料領域，特別是涉及一種蜂窩狀材料其制成的結構材料。

背景技術

隨著工業現代化的高速進程，科學技術的迅猛發展，對裝備制造業的水平要求就越高，材料高強及輕量化是時代的要求，隨著航空航天發展的需要，汽車和動車輕量化的需要，對輕型材料和高強度材料的要求就越加緊迫。材料的總體發展代表了一個國家的總體實力，只有發展工業才能達到現代化。因此，發展制造科技前沿技術材料產業及適合經濟發展材料產業已是十分緊迫。現有的結構材料為滿足強度高的要求通常重量較大，需要耗費較多的能源。

發明內容

本發明的目的是要提供一種蜂窩狀材料其制成的結構材料，使其質量輕、比重小，強度高。

本發明提供一種蜂窩狀材料，其制備方法為：將48-50重量份的碳纖維、28-32重量份的樹脂，5重量份的固化劑，5重量份的稀土，6-8重量份的石墨納米材料，3重量份的沸石粉混合均勻，自然固化，固化時間2-4小時。

進一步的，所述的碳纖維為50重量份，樹脂為30重量份，固化劑為5重量份，稀土為5重量份，石墨納米材料為7重量份，沸石粉為3重量份。

進一步的，所述的碳纖維為高強度碳纖維。

本發明還提供采用上述蜂窩狀材料制成的結構材料，首先制造復合材料增強板，所述的復合材料增強板由下述復合材料中的一種制成：

體積份數為55％的水泥或普通陶瓷材料原料與體積分數為45％的芳綸纖維、高強度聚乙纖維中的一種或兩種混合攪拌均勻，攪拌過程中根據需要加入適度水，然后固化成型；

采用體積分數為45％的樹脂與體積分數為55％的芳綸纖維、高強度聚乙纖維中的一種或兩種混合攪拌均勻，固化成型即可；

采用體積分數為40％的木材粉碎至直徑小于0.5mm、體積分數為25％的芳綸纖維或高強度聚乙纖維中的一種或兩種及體積分數為35％的石膏混合，加入適量的水攪拌均勻后壓模成型；

將55-58重量份的合金鋁熔化后和42-45重量份的高強度預氧化丙烯腈基纖維短切15～18毫米，在合金鋁溶化后，采用風機將短切的纖維均勻的吹進融化的合金鋁的液體中，邊吹進邊攪拌，待混合攪拌均勻后澆筑壓模成型；

所述的結構材料的制備方法為：在上述蜂窩狀材料制備過程中將復合材料增強板復合到蜂窩狀材料中，然后，在制好的蜂窩狀材料的兩側分別粘合一層復合材料增強板，采用固定平板加溫至90度，然后每間歇5分鐘加溫30度，最后至180度停留20分鐘后即可。

進一步的，還可將制造完成后的結構材料放入制備蜂窩狀材料的原料中，在制好的結構材料兩側再次復合蜂窩狀材料，然后再在制好的蜂窩狀材料兩側分別粘合復合材料增強板。

采用這樣的設計后，本發明至少具有以下優點：

制造出來的板材具有表面光滑，不需要拋光噴漆等工序再加工。可根據工業制造需要隨時調整所需要的蜂窩狀材料高強度、比重輕的蜂窩狀材料。可根據需要滿足比重0.3*1.5～1.8/立方米～0.9*1.7～2.0/立方米。抗壓強度是鋁合金的5倍以上，抗拉強度15倍以上。抗疲勞強度是鋁合金的7倍以上。

本發明的蜂窩狀材料，可多次復合，有蜂窩狀材料和復合材料增強板交替制成，強度高，抗壓能力好，具有良好的承災力作用，以獨特優質性能可用于航空航天，特種保溫車和動車車廂，船舶、移動房屋建筑。

具體實施方式

本發明提供一種蜂窩狀材料，其制備方法為：將50重量份的碳纖維、30重量份的樹脂，5重量份的固化劑，5重量份的稀土，7重量份的石墨納米材料，3重量份的沸石粉混合均勻，自然固化，固化時間2-4小時。

所述的碳纖維優選為高強度碳纖維。

本發明還提供采用上述蜂窩狀材料制成的結構材料，首先制造復合材料增強板，所述的復合材料增強板由下述復合材料中的一種制成：

體積份數為55％的水泥或普通陶瓷材料原料與體積分數為45％的芳綸纖維、高強度聚乙纖維中的一種或兩種混合攪拌均勻，攪拌過程中根據需要加入適度水，然后固化成型；

采用體積分數為45％的樹脂與體積分數為55％的芳綸纖維、高強度聚乙纖維中的一種或兩種混合攪拌均勻，固化成型即可；

采用體積分數為40％的木材粉碎至直徑小于0.5mm、體積分數為25％的芳綸纖維或高強度聚乙纖維中的一種或兩種及體積分數為35％的石膏混合，加入適量的水攪拌均勻后壓模成型；