[實用新型]一種帶有加強筋的板材

有效

• 申請號: 202020249911.9
• 申請日: 2020-03-04
• 公開（公告）號: CN211821693U
• 公開（公告）日: 2020-10-30
• 發明（設計）人: 李道學
• 申請（專利權）人: 廣東宇順新材料科技有限公司
• 主分類號: F16S1/14
• 分類號: F16S1/14;F16S3/00
• 代理公司: 廣州三環專利商標代理有限公司 44202
• 代理人: 肖宇揚;付靜

本實用新型提供一種帶有加強筋的板材，包括板材本體和與板材本體連接的加強筋，加強筋包括管道結構，管道結構包括管壁和由管壁圍成的中空腔體，管壁由至少三層碳纖維層和至少兩層PMI膜卷覆復合而形成，每層PMI膜的內側和外側均為碳纖維層，且管壁的基底層和蒙皮層均為碳纖維層。在管壁由PMI膜和碳纖維層復合形成多層三明治夾心結構的碳纖維?PMI復合管道中，具有優異力學性能的PMI膜對碳纖維層起到承托、補強的作用，使管壁具有高強的抗拉伸性、耐壓性，具有上述管道結構的加強筋具有優異的比剛度、比強度和耐腐蝕性能，能夠達到很好地補強效果。以具有中空腔體的管道作為板材的加強筋，能夠節省加強筋的用料。

技術領域

本實用新型屬于復合材料領域，具體地，涉及一種帶有加強筋的板材。

背景技術

在現有技術中，加強筋是常見的補強部件。加強筋的設置，可以在不加大制品壁厚的條件下，增強制品的強度和剛性，以節約材料用量，減輕重量，降低成本，還可以克服制品因壁厚差別帶來的應力不均所造成的制品歪扭變形。在結構設計過程中，可能出現結構體懸出面過大，或跨度過大的情況，在這樣的情況下，結構件本身的連接面能承受的負荷有限，則可以在兩結合體的公共垂直面上設置加強筋。例如混凝土結構，樓板的局部預留洞口，在洞口的四周增加一定量的加強筋，用來補強。再如塑件制品，為確保塑件制品的強度和剛度，又不致使塑件的壁增厚，而在塑件的適當部位設置加強筋，不僅可以避免塑件的變形，在某些情況下，加強筋還可以改善塑件成型中的塑料流動情況。

碳纖維是一種由碳元素組成的特種纖維，具有耐高溫、抗摩擦、導電、導熱及耐腐蝕等特性。碳纖維的外形呈纖維狀、柔軟、可加工成各種織物，由于其石墨微晶結構沿纖維軸擇優取向，因此沿纖維軸方向有很高的強度和模量。碳纖維的密度小，因此比強度和比模量高。在現有技術中，碳纖維的主要用途是作為增強材料與泡沫、樹脂、金屬、陶瓷及炭等復合，制造先進復合材料。

聚甲基丙烯酰亞胺泡沫(polymethacrylimide,PMI)是一種交聯的、孔徑分布均勻的泡沫，具有卓越的結構穩定性和高機械強度。PMI具有比其他聚合物泡沫材料更高的比強度、比模量、耐熱性和耐濕熱性能，以及更好的抗高溫蠕變性能和尺寸穩定性。PMI是目前世界上比強度(強度/密度)和比模量(模量/密度)最高的泡沫材料，并且具有優異的耐高溫性能和尺寸穩定性能，是制造輕質高強復合材料管壁理想的芯材。此外，由于PMI的閉孔率高，孔徑分布均勻，吸濕率低，使其作為芯材的夾芯復合材料具有遠優于蜂窩復合材料的耐久性和耐環境性。

實用新型內容

本實用新型的目的在于提供一種帶有加強筋的板材，以利用碳纖維和PMI的優越性能充分提高加強筋的補強性能。

根據本實用新型的一個方面，提供一種帶有加強筋的板材，包括板材本體和與板材本體連接的加強筋，加強筋包括管道結構，管道結構包括管壁和由管壁圍成的中空腔體，管壁由至少三層碳纖維層和至少兩層PMI膜卷覆復合而形成，每層PMI膜的內側和外側均為碳纖維層，且管壁的基底層和蒙皮層均為碳纖維層。

優選地，PMI膜由100％PMI制成。

在管壁由PMI膜和碳纖維層復合形成多層三明治夾心結構的碳纖維-PMI復合管道中，具有優異力學性能的PMI膜對碳纖維層起到承托、補強的作用，使管壁具有高強的抗拉伸性、耐壓性，具有上述管道結構的加強筋具有優異的比剛度、比強度和耐腐蝕性能，能夠達到很好地補強效果。以具有中空腔體的管道作為板材的加強筋，能夠節省加強筋的用料。

優選地，PMI膜的厚度不超過1mm。