[發明專利]一種雙層自旋折紙蜂窩夾層吸能材料及其制備方法

有效

• 申請號: 202011390293.0
• 申請日: 2020-12-02
• 公開（公告）號: CN112743933B
• 公開（公告）日: 2022-12-27
• 發明（設計）人: 李成;齊佳旗;段玥晨;鐵瑛;鄭艷萍;趙華東;侯玉亮;胡春幸
• 申請（專利權）人: 鄭州大學
• 主分類號: B32B15/01
• 分類號: B32B15/01;B32B15/18;B32B15/20;B32B3/12;B32B7/12;B32B37/10;B32B37/12;B32B37/06
• 代理公司: 鄭州科碩專利代理事務所(普通合伙) 41157
• 代理人: 汪鎮

1.一種雙層自旋折紙蜂窩夾層吸能材料，包括芯層以及覆蓋于所述芯層上下端面的金屬蒙皮，其特征在于：所述芯層由折紙蜂窩胞元陣列而成，所述折紙蜂窩胞元由上下對稱設置的折紙蜂窩單胞構成，所述折紙蜂窩單胞與所述金屬蒙皮的接觸端為大徑端，另一端為小徑端，所述大徑端和小徑端均呈正六邊形，且所述大徑端的邊長為所述小徑端的邊長的兩倍，且所述小徑端的法向投影與所述大徑端的對應邊之間的夾角為0°~30°，所述折紙蜂窩單胞的大徑端和小徑端均為敞口設計。

2.根據權利要求1所述的雙層自旋折紙蜂窩夾層吸能材料，其特征在于：所述金屬蒙皮與所述芯層的上下端面之間以膠相粘接。

3.根據權利要求2所述的雙層自旋折紙蜂窩夾層吸能材料，其特征在于：所述膠可根據制備條件選擇采用Araldite 2015雙組分室溫固化糊狀膠或LJM-170樹脂基膠膜。

4.根據權利要求3所述的雙層自旋折紙蜂窩夾層吸能材料，其特征在于：粘接時，膠層的預設厚度為0.05 mm~0.20 mm。

5.根據權利要求1所述的雙層自旋折紙蜂窩夾層吸能材料，其特征在于：所述金屬蒙皮為45鋼或2024系鋁合金。

6.根據權利要求5所述的雙層自旋折紙蜂窩夾層吸能材料，其特征在于：所述金屬蒙皮的厚度為0.5~3mm。

7.根據權利要求1所述的雙層自旋折紙蜂窩夾層吸能材料，其特征在于：所述折紙蜂窩單胞選用3003系鋁合金。

8.根據權利要求7所述的雙層自旋折紙蜂窩夾層吸能材料，其特征在于：所述折紙蜂窩單胞的壁厚為0.06~1mm，優選地，所述折紙蜂窩單胞的大徑端的邊長為6~20mm。

9.權利要求1至8任一項所述雙層自旋折紙蜂窩夾層吸能材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

1）折紙蜂窩芯層通過3D打印法或擠壓鑄造法一體化成型；2）按照設計尺寸要求準備金屬蒙皮，將金屬蒙皮待粘接表面清潔干凈，Araldite 2015雙組分室溫固化糊狀膠中的雙組分按照1:1的重量比均勻混合后均勻涂抹在金屬蒙皮的待粘接表面，然后將涂抹了膠的金屬蒙皮和折紙蜂窩芯層按照結構次序依次放置；3）于位于上端面的金屬蒙皮的上表面施加10~30N的恒定壓力，在常溫下歷經70~100小時后即實現固化粘接，由此完成雙層自旋折紙蜂窩夾層吸能材料的制備。

10.權利要求1至8任一項所述雙層自旋折紙蜂窩夾層吸能材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

1）折紙蜂窩芯層通過3D打印法或擠壓鑄造法一體化成型；

2）按照設計尺寸要求準備金屬蒙皮，將金屬蒙皮待粘接表面清潔干凈，LJM-170樹脂基膠膜平鋪在金屬蒙皮的待粘接表面，然后將附著了膠膜的金屬蒙皮和芯層按照結構次序放置到真空烘箱中；

3）于位于上端面的金屬蒙皮的上表面施加10~30N的恒定壓力，將真空烘箱內部工作氣壓調整至40KPa~50KPa范圍內，加熱至120℃，并在120℃的溫度下保持90~120分鐘，然后自然冷卻至室溫后，即實現固化粘接，由此完成雙層自旋折紙蜂窩夾層吸能材料的制備。