[发明专利]一种基于剪切增稠液的可折叠多孔材料

说明书

一种基于剪切增稠液的可折叠多孔材料，其包括上面板、芯材、下面板和剪切增稠液，其中芯材的两端分别与上面板和下面板固连，剪切增稠液充填在芯材内；上面板和下面板的材质为硬质材料，下面板材为中空夹层结构，内部空腔高度不小于5mm，在板的上表面和侧面设有导流孔；所述芯材的材质为柔韧性较强且具有较高强度的材料，所述的剪切增稠液为二氧化硅微粒和聚乙二醇混合物，其中二氧化硅微粒的体积分数为50‑60％。本发明结构简单，成本低廉，容易操作，具有较大刚度，能够吸收大量能力，起到防护作用。

技术领域

本发明属于材料技术领域，特别涉及一种冲击防护复合材料。

背景技术

冲击防护材料在航空航天、交通运输、建筑及军事等领域被广泛应用。目前，常用的防护材料多为轻质多孔材料，如蜂窝材料、点阵结构及泡沫材料等。这些传统的防护材料具有较好的缓冲吸能特性，但也暴露出一个缺点，即由于材料较轻而导致体积较大，因此在运输过程中或非工作状态显得尤为不便。因此需要设计一种防护材料，首先要满足轻质缓冲吸能的特性，然后还要求材料能够收放自如，在工作状态能够打开，而在运输或非工作期间处于折叠状态，既能满足工作需求，又便于存放、运输和伪装。

发明内容

基于上述传统防护材料的不足，本发明的目的在于提供一种结构简单，成本低廉，容易操作，具有较大刚度，能够吸收大量能力，起到防护作用的基于剪切增稠液的可折叠多孔材料。

本发明包括上面板、芯材、下面板和剪切增稠液，其中芯材的两端分别与上面板和下面板固连，剪切增稠液充填在芯材内；

所述的上面板材质为硬质材料，如金属、塑料、玻璃钢或碳纤维板，厚度不小于1mm；

所述的下面板材质为硬质材料，如金属、塑料、玻璃钢或碳纤维板，其为中空夹层结构，内部空腔高度不小于5mm，板厚不小于2mm，在板的上表面和侧面设有导流孔，以便剪切增稠液注入或排出；

所述芯材为柔性芯材，其材质为柔韧性较强且具有较高强度的材料，如硅橡胶、塑料或其他纤维、高分子材料，柔性芯材为管状多孔结构或弹性较好的开孔泡沫材料；芯材为开孔泡沫材料时，在泡沫材料外表面包裹一层不透水的封装层，所述密封层为柔韧性较强且具有较高强度的材料如硅橡胶、塑料或其他纤维、高分子材料制成的膜状结构。

所述的剪切增稠液为二氧化硅微粒和聚乙二醇混合物，其中二氧化硅微粒的体积分数为50-60％。

本发明与现有技术相比具有如下的优点：

(1)在冲击作用下具有较大刚度，能够吸收大量能量，起到防护作用，在静力或应变率较小的力作用下材料为柔性体。

(2)可根据需要将剪切增稠液注入芯材通孔使其处于打开状态；或将剪切增稠液从通孔内排出使其处于折叠状态，便于存放、运输或伪装。

(3)材料结构简单，成本低廉，容易操作。

(4)材料可多次重复使用。

附图说明

图1为本发明实施例1的基于剪切增稠液的可折叠多孔材料的示意简图。

图2为图1的折叠状态示意简图。

图3为本发明实施例2的基于剪切增稠液的可折叠多孔材料的示意简图。

图4为图3的折叠状态示意简图。

图5为本发明实施例3的基于剪切增稠液的可折叠多孔材料的示意简图。

图6为图5的折叠状态示意简图。

图中：1-上面板、2-芯材、3-下面板、4-剪切增稠液、5-空腔、6-导流孔、 7-阀门、8-导流管、9-容器、10-密封层。

具体实施方式