[發明專利]一種抗沖擊夾芯復合材料

在審

• 申請號: 202010172834.6
• 申請日: 2020-03-12
• 公開（公告）號: CN111391422A
• 公開（公告）日: 2020-07-10
• 發明（設計）人: 齊燕燕;鄭威;孔令美;薛亞娟;王寶春;徐洪敏;王小兵;王炤亮;高泉喜
• 申請（專利權）人: 山東非金屬材料研究所
• 主分類號: B32B7/12
• 分類號: B32B7/12;B32B17/02;B32B17/04;B32B9/02;B32B9/04;B32B25/00;B32B27/08;B32B27/32;B32B15/20;B32B15/085;B32B15/092;B32B27/38;B32B25/10;B32B27/02
• 代理公司: 濟南舜源專利事務所有限公司 37205
• 代理人: 苗峻;趙斌

本發明屬于復合材料輕量化技術領域，具體涉及一種抗沖擊夾芯復合材料,主要由上面板層、下面板層和抗沖擊板層組成，上面板層和下面板層之間設置有抗沖擊板層，抗沖擊板層與下面板層之間設置有輕質夾芯層，抗沖擊板層與上面板層之間設置有抗沖擊泡沫層；上面板層表面設置有保護層；各材料層之間都使用膠黏劑粘接。本發明提供的抗沖擊夾芯復合材料，重量輕，剛度好，可設計性強，兼具剛度及優良的抗沖擊性能，根據沖擊性能的要求調節夾芯復合材料的厚度。

技術領域

本發明屬于復合材料輕量化技術領域，具體涉及一種抗沖擊夾芯復合材料。

背景技術

夾芯復合材料為作為更輕、更強、更有競爭力的產品，已廣泛應用于航空航天、交通運輸、船舶和建筑等行業。夾芯復合材料一般為上下兩層抗拉抗壓性能的表層材料、輕質并抗剪切的夾芯材料和膠黏劑構成。

專利CN107415343A提供的一種多層柔性緩沖夾芯材料及其制備方法，結構支撐層采用將剪切增稠流體分散在軟式聚氨酯發泡結構中，覆蓋保護層采用天然纖維或合成纖維為原料得到的混紡織物，采用熱壓方式將其置于結構支撐層的上下兩面。CN 207549618U提供的一種輕量化、抗沖擊復合材料夾芯結構件，將混編纖維增強熱固性復合材料、纖維增強熱塑性復合材料、泡沫夾芯相結合。以上專利的柔性緩沖夾芯結構和泡沫夾芯結構都具有一定的抗沖擊性，但其結構都無法承受裝甲車輛上從高處墜落的炮彈的反復沖擊。

因此現在亟需設計一種抗沖擊性的夾芯復合材料質量輕，具有優良的抗沖擊性能，可以接受彈殼的反復沖擊力。

發明內容

針對上述的技術問題，本發明提供了一種抗沖擊夾芯復合材料，是具有高強度的輕量化復合材料，具有質量輕，方便移動，剛度好，可設計性強，兼具剛度及優良的抗沖擊性能，可以承受彈殼的反復沖擊。

本發明的技術方案如下：

一種抗沖擊夾芯復合材料，主要由上面板層、下面板層和抗沖擊板層組成，上面板層和下面板層之間設置有抗沖擊板層，所述抗沖擊板層與下面板層之間設置有輕質夾芯層，所述抗沖擊板層與上面板中間設置有抗沖擊泡沫層；所述上面板層表面設置有保護層；各材料層之間都使用膠黏劑粘接。

優選地，保護層可通過市購得到，選擇橡膠花紋輸送帶材料作為保護層。保護層的面層為橡膠，底層為棉帆布、尼龍帆布、EP帆布、金屬網中的一種；進一步優選地，保護層的面層帶有條狀、人字型、圓柱型等防滑的花紋，橡膠中纖維的體積含量為0％～45％，纖維混在橡膠中。保護層起緩沖及防滑作用。當彈殼落下時，在彈殼較大的沖擊作用下，面層的橡膠對彈殼的沖擊起到很大的緩沖力，底層和橡膠中纖維起加強保護的作用，在彈殼較大的沖擊作用下，不致于使保護層在較大的沖擊力下斷裂。

優選地，保護層中纖維選用玻璃纖維。

優選地，上面板層和下面板層為玻璃纖維增強樹脂基復合材料、碳纖維增強樹脂基復合材料、芳綸纖維增強樹脂基復合材料、鋁合金、鈦合金中的一種，上面板層的厚度為1.5mm～3mm，下面板層的厚度為1.5mm～3mm；進一步優選地，上下面板厚度相同，材質相同，提高結構的穩定性。

優選地，抗沖擊泡沫層為聚乙烯泡沫、EVA泡沫、三元乙丙橡膠泡沫中的一種，厚度為10mm～20mm，有效的吸收沖擊能量，可起緩沖作用。

優選地，抗沖擊板層為輕質的鋁合金或鈦合金中的一種，厚度為2mm～3mm。有效吸收沖擊能量，減少沖擊損傷，增加整體復合材料的剛性。

優選地，輕質夾芯層為聚氯乙烯泡沫、聚氨酯泡沫、聚酰亞胺泡沫、環氧樹脂泡沫、聚丙烯蜂窩、聚碳酸酯蜂窩、Balsa輕木材料中的一種，厚度為15mm～20mm。在彈殼沖擊下輕質夾芯層可起緩沖作用，還可增加整體復合材料板的剛性。

優選地，膠黏劑為聚氨酯結構膠黏劑、環氧樹脂膠黏劑、氯丁橡膠膠黏劑中的一種。