一种纤维增强树脂蜂窝夹芯结构复合材料及其制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN108973250A(43)申请公布日2018.12.11(21)申请号201810790664.0B32B37/00(2006.01)(22)申请日2018.07.18B32B38/00(2006.01)D03D11/00(2006.01)(71)申请人吉林大学D03D25/00(2006.01)地址130000吉林省长春市南关区人民大街5988号(72)发明人谷诤巍王宏磊贾磊于靖陈琳(74)专利代理机构深圳市汉唐知识产权代理有限公司44399代理人彭益宏(51)Int.Cl.B32B3/12(2006.01)B32B5/06(2006.01)B32B3/08(2006.01)B32B33/00(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图3页(54)发明名称一种纤维增强树脂蜂窝夹芯结构复合材料及其制备方法(57)摘要本发明公开了一种纤维增强树脂蜂窝夹芯结构复合材料及制作过程，将上下纤维面通过纤维丝或纤维束利用3D编织或者缝织连接在一起，使得上下纤维面具有完整性，进而解决了纤维增强树脂蜂窝夹芯结构材料中，纤维层与蜂窝之间胶接不牢，导致纤维增强树脂蜂窝夹芯结构的剪切强度低，以及胶层老化导致的纤维与蜂窝连接松动等诸多难题。此结构不仅适用3D编织，还可以利用纤维丝或纤维束利用缝织等方式穿透已铺设完成的纤维增强体，将纤维上下两面连接一起。可操作性强，满足了轨道客车轻量化的要求。CN108973250ACN108973250A权利要求书1/1页1.一种纤维增强树脂蜂窝夹芯复合材料结构，其特征在于：所述纤维增强树脂蜂窝夹芯结构的复合材料由纤维增强体、树脂、蜂窝组成；所述纤维增强体为连续纤维；所述树脂为热固性树脂或热塑性树脂；所述蜂窝材料为铝蜂窝、纸蜂窝或塑料蜂窝等多孔芯材组成。2.根据权利要求1所述的一种纤维增强树脂蜂窝夹芯结构的复合材料，其特征在于：将上下纤维面用纤维丝或纤维束连接，利用3D编织或手工缝织等方式使纤维丝或纤维束穿过蜂窝芯，将纤维编织到蜂窝结构内部。上下面的纤维与内部纤维连接一起，经向呈T形、V字形或者∞形，纬向呈“1”字形。3.根据权利要求1、2所述，纤维增强树脂蜂窝夹芯结构复合材料制备方法为：步骤1：根据预定的模型，确定模型要求的刚度以及蜂窝、树脂、纤维的种类；根据材料种类，计算出满足力学性能的树脂含量、穿过蜂窝芯的纤维束数目以及蜂窝内部纤维与纤维上下面的角度α；根据树脂含量以及穿过蜂窝芯纤维束的数量，设计满足性能要求的编织工艺。步骤2：利用计算得出的编织工艺，用纤维丝或纤维束进行3D编织或者通过手工缝织将上下表面利用纤维缝织，得到编织一体的纤维增强体；步骤3：将树脂浸润纤维增强体，并经固化、切割、打磨处理，制成纤维增强树脂蜂窝夹芯结构复合材料件；或者在上下纤维面铺垫胶膜，进行模压，使基体树脂浸润到纤维增强体中。4.权利要求3中所述一种纤维增强树脂蜂窝夹芯结构复合材料零件制备方法，其特征在于：步骤1种所述，其分析模型主要为了计算纤维增强树脂蜂窝夹芯结构的剪切强度。设计的力学模型可以通过工程设计中的计算机辅助工程(ComputerAidedEngineering，CAE)来建立。步骤2中所述，其编织形式是利用纤维丝或纤维束将在表面平纹编织或者斜纹编织的同时，将纤维丝或纤维束压入另一表面进行编织，使纤维上下层编为一体。2CN108973250A说明书1/3页一种纤维增强树脂蜂窝夹芯结构复合材料及其制备方法技术领域[0001]本发明公开一种纤维增强树脂蜂窝夹芯结构复合材料及其制备方法，涉及纤维增强树脂蜂窝夹芯结构复合材料零件制造技术，属于材料加工领域。背景技术[0002]纤维增强树脂蜂窝夹芯复合材料具有较高的比强度、比刚度，以及良好的抗腐蚀性、抗疲劳性、抗冲击性和高温性能，其作为一种“轻量化材料”在航空航天、轨道交通、汽车等行业得到应用。近年来，纤维增强树脂蜂窝夹芯复合材料越来越受到业界关注，在内饰材料、地铁地板、高铁受电弓滑板等位置应用广泛。但是，传统工艺中，纤维增强树脂蜂窝夹芯结构复合材料的胶层粘度以及老化等问题导致材料剪切力低，容易引起纤维与蜂窝分层。[0003]以往的实验研究中，主要以解决胶的性能或者提高胶的含量来增大层板间的胶接能力。但是胶的老化问题并未得到根本的解决。本专利中，公开了了一种的纤维增强树脂蜂窝夹芯结构的复合材料及其制备方法，有效地解决了上述问题，此方面的工作未见报道。发明内容[0004]为解决纤维增强树脂蜂窝夹芯结构复合材料中，纤维层与蜂窝之间因为胶层老化导致胶接不牢固、纤维增强树脂蜂窝夹芯结构复合材料结构的剪切强度低等诸多难题，本发明公开了一种纤维增强树脂蜂窝夹芯结构复合材料结构及其制备方法，其中：[0005]一种纤维