[發明專利]一種鎂基超混雜復合材料層板及其制備方法

在審

• 申請號: 201710440720.3
• 申請日: 2017-06-13
• 公開（公告）號: CN107187124A
• 公開（公告）日: 2017-09-22
• 發明（設計）人: 楊中甲;李敏;梁吉勇;王紹凱;顧軼卓;侯立勇;張佐光
• 申請（專利權）人: 北京航空航天大學;承德寬航新材料有限公司
• 主分類號: B32B5/02
• 分類號: B32B5/02;B32B7/12;B32B15/04;B32B15/14;B32B37/06;B32B37/10;B32B37/12;B32B27/04
• 代理公司: 北京高沃律師事務所11569
• 代理人: 劉奇

技術領域

本發明涉及超混雜復合材料技術領域，尤其涉及一種鎂基超混雜復合材料層板及其制備方法。

背景技術

纖維-金屬層合板是一類新型的混雜增強結構復合材料，國際上統稱為FML(Fiber-Metal Laminate)層合板，其典型代表是芳綸-鋁合金層合板(ARALL層合板)以及玻璃纖維-鋁合金層合板(GLARE層合板)。超混雜復合材料既保留了纖維增強樹脂基復合材料的高比強、高比模、優異的耐疲勞性能等特點，又保留了金屬材料的良好剛性、抗沖擊性、易加工性等特點，還克服了材料易燃燒、易吸潮、易老化、表面硬度低、導電性差等不足，是一類很有發展前途的結構材料。

超混雜復合材料的制備方法和產品性能已經被廣泛研究，研究結果表明超混雜復合材料具有潛在的應用領域。目前，GLARE層合板已經大面積地應用在A380飛機的上機身殼體結構上，是A380飛機材料技術的一個顯著的創新點。

然而，雖然現有技術中已有的超混雜復合材料的種類各式各樣且各有千秋。但是，市場上現有的各類超混雜復合材料的整體力學性能卻普遍較低，不能夠滿足對力學性能有較高要求的應用需求。

發明內容

本發明的目的在于提供一種具有優異的力學性能的鎂基超混雜復合材料層板及其制備方法，以滿足對力學性能有較高要求的應用需求。

為了實現上述發明目的，本發明提供以下技術方案：

本發明提供了一種鎂基超混雜復合材料層板，包含若干層纖維-樹脂層和若干層纖維-金屬層，所述纖維-樹脂層和纖維-金屬層交替層疊設置；

所述纖維-金屬層包含金屬芯板和設置于金屬芯板相對的兩個表面的纖維粘結層，所述纖維粘結層對所述金屬芯板和纖維-樹脂層進行粘結；

所述金屬芯板為鎂板或鎂合金板。

優選的，每層纖維-樹脂層中的纖維和每層纖維-金屬層中的纖維獨立的為碳纖維、玻璃纖維、芳綸纖維、玄武巖纖維、聚酰胺纖維、芳香族聚酯纖維、聚乙烯纖維中的一種或幾種；

所述纖維為單向纖維或者纖維織物。

優選的，所述纖維-樹脂層中的樹脂為環氧樹脂、雙馬來酰胺樹脂、不飽和聚氨酯樹脂、酚醛樹脂、聚氨基甲酸脂、聚乙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚丙烯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、聚乙烯醇、聚縮醛樹脂、聚酰胺、聚甲醛、聚碳酸酯、聚苯醚、聚砜和橡膠中的一種或幾種。

優選的，所述纖維粘結層中的粘結劑為環氧樹脂粘結劑、雙馬來酰胺樹脂粘結劑、不飽和聚氨酯樹脂粘結劑、酚醛樹脂粘結劑、聚氨基甲酸脂粘結劑、聚乙烯粘結劑、聚氯乙烯粘結劑、聚苯乙烯粘結劑、聚丙烯粘結劑、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物粘結劑、聚乙烯醇粘結劑、聚縮醛樹脂粘結劑、聚酰胺粘結劑、聚甲醛粘結劑、聚碳酸酯粘結劑、聚苯醚粘結劑、聚砜粘結劑和橡膠粘結劑中的一種或幾種。

優選的，所述纖維-樹脂層的厚度為0.1～5mm；

所述纖維-金屬層的厚度為0.1～5mm；

所述金屬芯板的厚度為0.05～5mm，且金屬芯板的厚度小于纖維-金屬層的厚度。

本發明還提供了一種上述技術方案所述鎂基超混雜復合材料層板的制備方法，包含如下步驟：

將纖維-樹脂層用纖維浸漬于樹脂乳液中，得到纖維樹脂預浸料；

將纖維粘結層用纖維浸漬于粘結劑中，得到纖維粘結劑預浸料；

將所述纖維樹脂預浸料、纖維粘結劑預浸料和金屬芯板進行鋪層設置，得到復合層板前體；

對所述復合層板前體進行熱壓，得到鎂基超混雜復合材料層板。

優選的，所述樹脂乳液為環氧樹脂乳液、雙馬來酰胺樹脂乳液、不飽和聚氨酯樹脂乳液、酚醛樹脂乳液、聚氨基甲酸脂乳液、聚乙烯乳液、聚氯乙烯乳液、聚苯乙烯乳液、聚丙烯乳液、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物乳液、聚乙烯醇乳液、聚縮醛樹脂乳液、聚酰胺乳液、聚甲醛乳液、聚碳酸酯乳液、聚苯醚乳液、聚砜乳液和橡膠乳液中的一種或幾種。

優選的，所述熱壓的溫度為60～350℃；

所述熱壓的壓力為0.1～1.6MPa；

所述熱壓的時間為1～10小時。