[發明專利]一種仿生吸振復合材料及其制備方法與應用

有效

• 申請號: 202010401400.9
• 申請日: 2020-05-13
• 公開（公告）號: CN111516307B
• 公開（公告）日: 2021-07-13
• 發明（設計）人: 韓志武;王宇飛;韓奇鋼;張斌杰;宋文達;張芷嫣
• 申請（專利權）人: 吉林大學
• 主分類號: B32B5/02
• 分類號: B32B5/02;B32B5/26;B32B9/00;B32B9/04;B32B27/02;B32B27/12;B32B27/30;B32B27/40;B32B33/00
• 代理公司: 深圳市君勝知識產權代理事務所(普通合伙) 44268
• 代理人: 朱陽波;劉芙蓉

本發明公開一種仿生吸振復合材料及其制備方法與應用。本發明通過將具有能夠承受較大載荷和吸收振動能量特點的輕質吸振填料填充在具有均化應力和傳遞載荷的網格狀芯體的空腔中，用加固纖維連續穿插在填充有輕質吸振填料的所述網格狀芯體中形成結構穩定的吸振芯體，并在其上、下表面鋪覆具有優異的抗彎和抗拉伸特性的單向纖維布層形成的仿生吸振復合材料兼具吸振、質輕、高強的特點，解決了現有吸振工程材料質量大、吸振效果差或壽命短的問題。

技術領域

本發明涉及吸振材料技術領域，尤其涉及一種仿生吸振復合材料及其制備方法與應用。

背景技術

隨著現代工業和交通運輸業的飛速發展，環境污染也隨之產生；振動污染是由振動引起的噪聲污染，其也是環境污染的一種，對人的身心健康和生產生活安全均產生較大的威脅。尤其在航空航天領域，噪聲檢測已成為民用飛機的適航標準之一。而減少噪聲的根本途徑主要在于控制噪聲源的振動，振動量如果超過許用范圍，機械設備將產生較大的動載荷和噪聲，從而影響其工作性能和使用壽命，嚴重時會導致零部件的早期失效。目前常用的吸振方式包括增設減振器或在材料框架中增加減振棉、橡膠、金屬彈簧等，但普遍存在質量大、易失效、吸振性能差且壽命短等問題。

因此，開發一種具有良好吸振特性的輕質高強工程材料是亟待解決的。

發明內容

鑒于上述現有技術的不足，本發明的目的在于提供一種仿生吸振復合材料及其制備方法與應用，旨在解決現有吸振材料存在質量大、易失效、吸振性能差或壽命短的問題。

本發明的技術方案如下：

一種仿生吸振復合材料，所述復合材料包括吸振芯體和兩層單向纖維布層，兩層所述單向纖維布層分別鋪覆在所述吸振芯體的上表面和下表面；所述吸振芯體包括內部分布有空腔的網格狀芯體、輕質吸振填料、及加固纖維；所述輕質吸振填料填充在所述網格狀芯體的空腔中，所述加固纖維連續穿插在填充有輕質吸振填料的所述網格狀芯體中以加固所述網格狀芯體與輕質吸振填料。

一種如上所述的仿生吸振復合材料的制備方法，包括步驟：

A、將輕質吸振填料填充在網格狀芯體的空腔中，進行第一固化處理；固化后用加固纖維通過機織將所述網格狀芯體與所述輕質吸振填料進行縫合或包覆，得到吸振芯體；

B、在所述吸振芯體的上表面和下表面分別鋪覆單向纖維布層，接著置于模具型腔內，加入助劑，進行第二固化處理，得到所述仿生吸振復合材料。

一種如上所述的仿生吸振復合材料在制備航空機械設備、精密機床或精密儀器中的應用。

有益效果：本發明通過將具有能夠承受較大載荷和吸收振動能量特點的輕質吸振填料填充在具有均化應力和傳遞載荷的網格狀芯體的空腔中，用加固纖維連續穿插在填充有輕質吸振填料的所述網格狀芯體中形成結構穩定的吸振芯體，并在其上、下表面鋪覆具有優異的抗彎和抗拉伸特性的單向纖維布層形成的仿生吸振復合材料兼具吸振、質輕、高強的特點，解決了現有吸振工程材料質量大、吸振效果差或壽命短的問題。

附圖說明

圖1為本發明提供的一種仿生吸振復合材料的立體結構示意圖；

圖2為圖1所示的仿生吸振復合材料的主視圖；

圖3為圖1所示的仿生吸振復合材料的右視圖。

圖4a為網格狀芯體的立體結構示意圖；

圖4b為圖4a所示的網格狀芯體的主視圖。

圖5a為縫合式加固的吸振芯體的立體結構示意圖；

圖5b為圖5a所示的吸振芯體的主視圖；

圖5c為圖5a所示的吸振芯體的右視圖；

圖5d為圖5a所示的吸振芯體中的加固纖維的走向圖。