[發明專利]一種內嵌式吸波蜂窩芯材、其制備方法及植入工裝

有效

• 申請號: 201710266371.8
• 申請日: 2017-04-21
• 公開（公告）號: CN107116849B
• 公開（公告）日: 2019-03-19
• 發明（設計）人: 紀雙英;史湘寧;崔玉華;劉杰;許健翔
• 申請（專利權）人: 中國航空工業集團公司基礎技術研究院
• 主分類號: B32B3/12
• 分類號: B32B3/12;B32B27/02;B32B27/34;B32B17/02;B32B17/12;B32B33/00;B32B29/00;B32B27/36;B32B27/10;B32B15/02;B32B15/20;B32B15/14
• 代理公司: 中國航空專利中心 11008
• 代理人: 梁瑞林

本發明屬于功能蜂窩制造技術，涉及一種吸波蜂窩芯材、其制備方法及植入工裝。在本發明每個蜂窩單元(1)的腔體內有1層至5層平行的吸波隔膜(2)；植入吸波隔膜(2)的步驟如下：選擇蜂窩基體；制造吸波隔膜毛坯；植入吸波隔膜毛坯。本發明的植入工裝由上部的手柄(5)和下部的植入棒(4)連接組成。本發明提出了一種吸波蜂窩芯材、其制備方法及植入工裝，充分利用蜂窩的特殊中空結構，通過提高空間利用率來提升吸波性能。

技術領域

本發明屬于功能蜂窩制造技術，涉及一種內嵌式吸波蜂窩芯材、其制備方法及植入工裝。

背景技術

蜂窩具有較高的比強度、比剛度以及相對密度較低等優點，已被越來越廣泛的應用在航空航天以及軌道交通等領域。蜂窩的應用型式主要是作為芯材用在夾層結構中，在該三明治結構中，蜂窩芯材位于結構的中部，主要起到傳遞載荷以及降低結構整體重量的作用；面板的主要功能是承受軸向彎曲和面內剪切載荷。隨著夾層結構的應用越來越廣泛，除了對力學性能的要求之外，對其功能方面的需求也越來越多，例如有些場合要求夾層結構具有良好的吸波隱身功能。這些功能的實現可以通過在結構表層附載功能材料(最常見的是吸波涂料)來實現，也可以通過結構功能一體化來實現。很顯然，采用結構功能一體化是最佳方案，一方面可以節約空間、降低重量，另一方面可以降低成本，而且可以縮短制造流程、保持結構良好的整體力學性能，工藝上也更容易實現。故近年來，結構功能一體化設計越來越受到重視。

對于蜂窩夾層結構來說，結構功能一體化設計的思路一方面是在蒙皮材料上做文章，另一方面是在蜂窩芯材上面做文章。后者實際就是采用具有吸波功能的蜂窩芯材。由于蜂窩在夾層結構中體積占比更大，故采用具有吸波功能的蜂窩芯材對結構的整體功能性提升效果會更加明顯。傳統的功能性蜂窩往往是在蜂窩壁上想辦法，將具有吸波功能的顆粒混合在膠黏劑中，然后用此膠黏劑浸漬蜂窩，制備出具有吸波功能的蜂窩芯，但這種方法無法充分利用蜂窩的腔內空間。

發明內容

本發明的目的是：提出一種內嵌式吸波蜂窩芯材、其制造方法及植入工裝，采用離位復合的思想，充分利用蜂窩的特殊中空結構，通過提高空間利用率來提升吸波性能。

本發明的技術解決方案是：一種內嵌式吸波蜂窩芯材，包括蜂窩基體，其特征在于：在每個蜂窩單元1的腔體內有1層至5層平行的吸波隔膜2，吸波隔膜2與蜂窩的上端面平行。

一種內嵌式吸波蜂窩芯材的制備方法，在每個蜂窩單元1的腔體內植入1層至5層吸波隔膜2，其特征在于，向蜂窩單元1的腔體內植入功能性隔膜2的步驟如下：

1、選擇蜂窩基體：蜂窩基體為芳綸紙蜂窩、玻璃布蜂窩、鋁蜂窩或者植物纖維蜂窩，蜂窩的深度h＝5mm～500mm，蜂窩單元1的邊長L1＝2mm～8mm；

2、制造吸波隔膜毛坯：

2.1、選擇蜂窩基體：蜂窩基體為芳綸紙蜂窩、玻璃布蜂窩、鋁蜂窩或者植物纖維蜂窩，蜂窩的深度h＝10mm～500mm，蜂窩單元1的邊長L1＝2mm～8mm；

2.2、制造吸波隔膜毛坯：

2.2.1、制造吸波涂料：將吸波材料與粘合劑混合制成具有吸波功能的涂料，吸波材料的重量占涂料重量的15％～70％，所配制的吸波涂料的粘度要求為2000mPa.s～10000mPa.s；吸波材料為炭黑、碳納米管、羰基鐵粉、鐵氧體、石墨烯中的一種或多種，粘合劑為液體環氧樹脂、不飽和樹脂、雙馬樹脂或酚醛樹脂；

2.2.2、在坯布上印制吸波涂料圖形：

通過轉移印刷的方式在坯布上印制出吸波涂料圖形，吸波涂料圖形的形狀是與蜂窩單元1的截面相同的正六邊形，相鄰兩個吸波涂料圖形之間的間距d＝3L1～6L1，間距d是相鄰兩個吸波涂料圖形中心點之間的距離；所述的坯布是玻璃纖維布、聚酯纖維布或芳綸纖維布,厚度為0.05mm～0.2mm；印刷后進行固化，固化溫度根據粘合劑的常規工藝進行；