一种高熵合金蜂窝夹层板结构及其制备方法.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CN108058447A(43)申请公布日2018.05.22(21)申请号201711461206.4(22)申请日2017.12.28(71)申请人天津大学地址300350天津市津南区海河教育园雅观路135号天津大学北洋园校区(72)发明人孙永涛丁千于仕辉孙建桥王斌龚宝明(74)专利代理机构天津市北洋有限责任专利代理事务所12201代理人刘子文(51)Int.Cl.B32B7/12(2006.01)B32B15/01(2006.01)B32B3/12(2006.01)B32B37/12(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图1页(54)发明名称一种高熵合金蜂窝夹层板结构及其制备方法(57)摘要本发明公开了一种高熵合金蜂窝夹层板结构及其制备方法，高熵合金蜂窝夹层板结构包括上面板、下面板及位于中间层的蜂窝夹芯，所述蜂窝夹芯为正四边形高熵合金蜂窝结构，由横向壁板和纵向壁板嵌套组合而成；所述上面板、下面板及蜂窝夹芯均由Al20Li20Mg10Sc20Ti30高熵合金金属材料制成。所述Al20Li20Mg10Sc20Ti30高熵合金的密度为2.67g/cm3，硬度为5.5-6.5Gpa，屈服强度为1.93-2.05Gpa，比强度为0.68-0.8Gpag-1cm3。CN108058447ACN108058447A权利要求书1/1页1.一种高熵合金蜂窝夹层板结构，其特征在于，包括上面板、下面板及位于中间层的蜂窝夹芯，所述蜂窝夹芯为正四边形高熵合金蜂窝结构，由横向壁板和纵向壁板嵌套组合而成；所述上面板、下面板及蜂窝夹芯均由Al20Li20Mg10Sc20Ti30高熵合金金属材料制成。2.根据权利要求1所述一种高熵合金蜂窝夹层板结构，其特征在于，所述3Al20Li20Mg10Sc20Ti30高熵合金的密度为2.67g/cm，硬度为5.5-6.5Gpa，屈服强度为1.93-2.05Gpa，比强度为0.68-0.8Gpag-1cm3。3.一种高熵合金蜂窝夹层板结构的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)制作高熵合金正四边形蜂窝夹芯结构；设蜂窝夹芯的闭合四边形单元数为m×n，其中纵向方向数目为m，横向方向数目为n，壁长为l0，壁厚为t0，则纵向面板长度为L＝(m+2)l0，横向面板长度为W＝(n+2)l0，蜂窝夹芯结构的具体制作步骤如下：a.准备长为L，高为d，厚度为t0的Al20Li20Mg10Sc20Ti30高熵合金纵向面板n+1块，准备长为W，高为d，厚度为t0的Al20Li20Mg10Sc20Ti30横向面板m+1块；b.沿纵向面板长度方向，从左到右，以l0为间隔，切割长度为d/2，宽度为t0的方槽m+1个，以此方法，得到n+1块带方槽的高熵合金纵向面板；c.沿横向面板长度方向，从左到右，以l0为间隔，切割长度为d/2，宽度为t0的方槽n+1个，以此方法，得到m+1块带方槽的高熵合金横向面板；e.将n+1块带方槽的高熵合金纵向面板和m+1块带方槽的高熵合金横向面板，在方槽处，上下嵌套在连接，得到长为L，宽为W，厚度为d，闭合四边形单元数为m×n的高熵合金正四边形蜂窝夹芯结构；(2)准备长为L，宽为W，厚度为t的Al20Li20Mg10Sc20Ti30高熵合金上、下面板各一块；(3)将金属快干胶均匀搅拌后，单面均匀涂在上面板和下面板，与步骤(1)中所得的蜂窝夹芯边界对齐粘贴，完成制备。2CN108058447A说明书1/3页一种高熵合金蜂窝夹层板结构及其制备方法技术领域[0001]本发明属于航空航天、船舰和高铁技术领域，具体涉及一种高熵合金蜂窝夹层板结构及其制备方法。背景技术[0002]金属蜂窝和泡沫夹层板因其轻质、高强、减振、降噪、保温和隔热等多功能结构一体化的特点，被广泛用于航空航天飞行器、火箭发射器、船舰和高铁等的壁板结构中。现有的技术，使用的多孔材料夹层板结构的金属材料，多是传统的轻质合金，如铝合金和钛合金等。随着科学技术和经济的快速发展以及国防战备的需要，航空航天飞行器、火箭发射器、船舰和高铁等的速度越来越快，在运行的过程中，外在的声振激励越来越激烈复杂，遭受的高温气动热应力越来越严重，同时，安装的智能设备越来越多，传统的铝合金和钛合金蜂窝夹层板和泡沫夹层板结构，在质量、硬度和强度等方面，已越来越不能满足航空航天、船舰和高铁等领域对高性能壁板结构的需求。[0003]因此，为了克服传统金属蜂窝和泡沫夹层板结构存在的缺点，制备超轻超硬超强的多孔材料夹层板结构，已成为航空航天、船舰和高铁等领域的迫切需求。发明内容[0004]本发明的目的是克服传统金属蜂窝和泡沫夹层板结构密度太大、硬度和比强度都比较低的缺点，从功能材料出发，为航空航天、船舰和高铁等领域，