[发明专利]具有纤维界面增韧的复合材料-金属材料层合结构及方法

权利要求书

1. 一种具有纤维界面增韧的复合材料-金属材料层合结构，其特征是：由一层或多层复合材料层、金属材料层和纤维增韧层构成，纤维增韧层设置在复合材料层与金属材料层之间。

2.根据权利要求1所述的具有纤维界面增韧的复合材料-金属材料层合结构，其特征是：纤维增韧层材料使用金属、碳、玻璃、陶瓷或高分子材料其中的一种或多种制成的微观或纳米纤维层；纤维增韧层的纤维直径为3纳米至100微米；纤维增韧层材料为连续纤维或不连续纤维；纤维增韧层面密度为不小于0.5克每平方米至100克每平方米。

3.根据权利要求1所述的具有纤维界面增韧的复合材料-金属材料层合结构，其特征是：纤维增韧层为随机分布的纤维毡、垫或薄膜。

4.根据权利要求1所述的具有纤维界面增韧的复合材料-金属材料层合结构，其特征是：复合材料层可使用金属、碳、玻璃、陶瓷或高分子材料制成的微观或纳米纤维；复合材料层可使用热固性树脂或热塑性树脂作为粘接基体。

5.根据权利要求1所述的具有纤维界面增韧的复合材料-金属材料层合结构，其特征是：金属材料使用各种几何外形和曲率的光滑表面金属材料、纹理表面金属材料、金属泡沫材料、多孔金属材料中的一种或几种。

6.根据权利要求1所述的具有纤维界面增韧的复合材料-金属材料层合结构，其特征是：增韧层纤维会在复合材料层与金属层之间形成桥，提高粘接强度和韧性；对使用多孔金属材料的结构，增韧层纤维还会搭载在多孔金属的孔壁上，形成额外的圆角增韧结构。

7.制备权利要求1所述的具有纤维界面增韧的复合材料-金属材料层合结构的方法，其特征是：首先将增韧纤维剪切至2-30毫米长度，之后将低密度增韧纤维在空气或液体中搅拌至均匀，之后等待纤维自然沉降或手工分布成均匀的毡、垫或薄膜。

8.根据权利要求7所述的具有纤维界面增韧的复合材料-金属材料层合结构的制备方法，其特征是：将制成的纤维毡、垫或薄膜与热固性树脂或热塑性树脂挤压制成纤维增韧层预浸料，再与复合材料预浸料、金属材料一同按结构需要组装成型；或将纤维毡、垫或薄膜与复合材料一同制成具有纤维增韧的预浸料，再与金属材料组装成型。

9.根据权利要求7所述的具有纤维界面增韧的复合材料-金属材料层合结构的制备方法，其特征是：增韧用纤维与复合材料使用相同的树脂，共固化成型，加工过程与现有层合材料加工过程无明显区别，根据树脂和结构尺寸按规范进行固化;采用共固化工艺使复合材料、纤维增韧材料和金属材料紧密连接。