[發明專利]一種熱塑性纖維金屬層合板及其制備方法

在審

• 申請號: 201611185987.4
• 申請日: 2016-12-20
• 公開（公告）號: CN108202513A
• 公開（公告）日: 2018-06-26
• 發明（設計）人: 王娟;毛定文;蘭品雙;毛艷根;韋中躍
• 申請（專利權）人: 比亞迪股份有限公司
• 主分類號: B32B15/14
• 分類號: B32B15/14;B32B5/08;B32B37/06;B32B37/10
• 代理公司: 北京潤平知識產權代理有限公司 11283
• 代理人: 韓冰;嚴政

本發明公開了一種熱塑性纖維金屬層合板及其制備方法。其中熱塑性纖維金屬層合板的制備方法包括以下步驟：S1、提供熱塑性混纖編織物；S2、將所述塑性混纖編織物與金屬材料層疊加布置，形成層疊板；S3、在熱壓條件下壓制所述層疊板，然后在冷卻條件下成型得到所述熱塑性纖維金屬層合板，其中，所述熱塑性混纖編織物由纖維束編織而成，所述纖維束同時包括熱塑性纖維材料和增強纖維材料。該方法工藝簡單，且能夠提高熱塑性纖維金屬層合板層間結合力和力學性能。

技術領域

本發明涉及復合金屬層合板的制備領域，具體地，涉及一種熱塑性纖維金屬層合板及其制備方法。

背景技術

鋁合金材料具有較低密度和較高的強度和抗沖擊性能，并且具有良好的可加工性成本也較為低廉。因此自從二十世紀三十年代初就被廣泛應用于航空航天領域。然而鋁合金材料具有一些局限性例如較低的疲勞壽命和抗腐蝕性能限制了其進一步的應用價值。而二十世紀四五十年代發明的玻璃纖維和碳纖維復合材料具有很高的比強度和比剛度，并且具有良好的疲勞特性和耐腐蝕性，然而這種層疊復合材料面外橫向強度和抗沖擊性能較差，并且層間結合面容易產生脫層。為了同時克服鋁合金材料和纖維復合材料存在的一些缺點，在二十世紀七十年代末，由荷蘭代爾夫特理工大學研制出了金屬材料與纖維復合的纖維金屬層合板材料，即纖維金屬層合板。

現有纖維金屬層合板包括熱固型纖維金屬層合板和熱塑型纖維金屬層合板兩種，其通常的制備方法包括以下步驟：1)配制包括熱固性樹脂或熱塑性樹脂的預浸料；2)在一定壓力下將預浸料浸漬到纖維編織物中，冷卻后得到預浸板；3)將預浸板復合在金屬材料層上，經固化或熱縮加工，得到所需的纖維金屬層合板。

然而，現有的熱塑型纖維金屬層合板的制備過程中，需要將預浸料加熱后與金屬材料層復合，在這一過程中，預浸料中的熱塑性樹脂因加熱熔融而具有一定的流動性，很容易造成熱塑性樹脂在纖維編織物中分散不均勻，而在樹脂富集和/或纖維集中的地方，會產生殘余應力，發生層間分離破壞，造成了纖維金屬層合板的整體力學性能的下降。

發明內容

本發明的目的是提供一種熱塑性纖維金屬層合板及其制備方法，以改善熱塑性纖維金屬層合板的層間結合力及力學性能。

為了實現上述目的，本發明提供一種熱塑性纖維金屬層合板的制備方法，該方法包括以下步驟：S1、提供熱塑性混纖編織物；S2、將所述熱塑性混纖編織物與金屬材料層疊加布置，形成層疊板；S3、在熱壓條件下壓制所述層疊板，然后在冷卻條件成型得到所述熱塑性纖維金屬層合板，其中，所述熱塑性混纖編織物由纖維束編織而成，所述纖維束同時包括熱塑性纖維材料和增強纖維材料。

同時，在本發明中還提供了一種熱塑性纖維金屬層合板，該熱塑性纖維金屬層合板由本發明所提供的方法制備獲得。

應用上述技術方案，本發明所提供的熱塑性纖維金屬層合板的制備方法通過采用熱塑性混纖編織物代替預浸板，能夠省卻制備預浸板的步驟，而且利用熱塑性混纖編織物中每根纖維束中同時含有熱塑性纖維材料和增強纖維材料的特點，使得熱塑性纖維材料在編織物中分散的更為均勻，避免因樹脂富集和/或纖維集中而導致的材料力學性能降低，此外通過在熱壓條件下壓制包括塑性混纖編織物和金屬材料層的層疊板，使得熔融的熱塑性樹脂在浸漬包覆增強纖維材料的同時，流入到金屬材料層的內部，即使得預浸和成型一步完成，不但節省了工藝流程，而且能夠提高熱塑性纖維金屬層合板層間結合力和力學性能。

本發明的其它特征和優點將在隨后的具體實施方式部分予以詳細說明。

附圖說明

附圖是用來提供對本發明的進一步理解，并且構成說明書的一部分，與下面的具體實施方式一起用于解釋本發明，但并不構成對本發明的限制。在附圖中：

圖1示出了根據本發明熱塑性纖維金屬層合板的結構示意圖。

附圖標記說明

1 金屬材料層 2 熱塑性混纖編織物。