[发明专利]一种高铁动车顶板用复合材料

说明书

本发明公开了一种高铁动车顶板用复合材料，包括外铝板、增强复合材料、内铝板，所述增强复合材料设于外铝板和内铝板之间，所述增强复合材料包括表面增强材料和芯材，所述表面增强材料包括隔音阻燃层、预浸料层、耐冲击层、强度层以及刚性结构层，所述芯材为蜂窝芯材。本发明结构设计合理，选用的新型增强复合材料不仅降低了车身的重量，降低了能耗，还提高了高铁动车顶板的抗冲击力和隔音阻燃性能，增强了高铁动车的安全舒适性能。

技术领域

本发明涉及复合材料领域，尤其是一种高铁动车顶板用复合材料。

背景技术

随着社会文明的进步和生活水平的提高，为满足人民群众日益增长的交通出行需要，近几年来城市轨道交通得到了迅猛的发展。中国已开始进入高铁时代，人们对高铁动车的方便、快捷提出更高要求的同时，也对乘坐高铁动车的安全、舒适、可靠提出了越来越高的期望。

高铁动车的顶板不仅需要抗击住高铁动车速较高时车身震动带来的应力和高风压，还需要拥有好的阻燃性能和降噪隔音性能。传统的高铁动车的顶板选用玻璃钢，虽然玻璃钢能够保证车体的强度和刚度，但是降噪隔音性能差，同时也增加了高铁动车的车体重量，难以满足人们对高铁动车的舒适安全节能的需求。

发明内容

为了克服现有技术中高铁动车的顶板重量大、隔音降噪效果差、刚度强度差等缺陷，本发明提供一种高铁动车顶板用复合材料。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种高铁动车顶板用复合材料，包括外铝板、增强复合材料、内铝板，所述增强复合材料设于外铝板和内铝板之间，所述增强复合材料包括表面增强材料和芯材，所述表面增强材料包括隔音阻燃层、预浸料层、耐冲击层、强度层以及刚性结构层，所述芯材为蜂窝芯材。

上述的一种高铁动车顶板用复合材料，所述外铝板和内铝板表面都通过喷漆或者喷塑进行处理，可以全面防止铝板腐蚀。

上述的一种高铁动车顶板用复合材料，所述外铝板和内铝板所用型材为5A06-O或5083-H111，所述外铝板的厚度为2.0～2.5mm，所述内铝板的厚度为1.5～2.0mm，所述外铝板和内铝板均通过加工硬化处理，提高铝板的抗拉强度。

上述的一种高铁动车顶板用复合材料，所述隔音阻燃层通过微层共挤出技术制备而成，所述隔音阻燃层的阻燃材料包裹于隔音材料的外部，所述隔音材料通过发泡层和未发泡层交替排列而成，所述隔音阻燃层的厚度为1.5～5mm。

上述的一种高铁动车顶板用复合材料，所述预浸料层为玻璃纤维树脂预浸料层。

上述的一种高铁动车顶板用复合材料，所述耐冲击层为聚乙烯泡沫基体树脂增强碳纳米纤维混杂芳纶纤维混杂构成，其中选用空心玻璃微球为发泡材料，所述耐冲击层中的聚乙烯泡沫基体树脂含量为28～35％。

上述的一种高铁动车顶板用复合材料，所述强度层通过向聚丙烯树脂中添加碳纳米纤维插层石墨烯的复合材料制备而成，其中石墨烯与碳纳米纤维比例在1:3，所述强度层中的聚丙烯树脂含量为30～35％。

上述的一种高铁动车顶板用复合材料，所述刚性结构层通过向不饱和聚酯树脂基体中添加高模量的碳纤维缎纹织物增强结构制备而成，所述刚性结构层的不饱和聚酯树脂含量为45～48％。

上述的一种高铁动车顶板用复合材料，所述芯材为芳纶蜂窝芯材、Nomex酚醛蜂窝芯材或者铝蜂窝芯材中的一种。

与现有技术相比本发明具有以下优点和突出性效果：