[发明专利]一种复合材料夹芯结构及其制作方法

说明书

本发明公开了一种复合材料夹芯结构及其制作方法。通过设置由面层、第一屏蔽层、第一结构层、夹芯层、第二结构层及第二屏蔽层组成的多层结构，能够适应船体壳体制造，并同时满足船壳耐腐性、轻量化、易成型以及耐冲击性的要求。

技术领域

本发明涉及复合材料技术领域，尤其涉及一种复合材料夹芯结构及其制作方法。

背景技术

小型船舶船体通常由钢材、铝合金、或者复合材料等制成，其中玻璃钢复合材料由于其优良的耐腐蚀性、轻质以及易成型等特点，在小型船舶中的应用较广。近年来，无人控制技术开始涉及船舶领域，目前无人船主要用于如水文测量、安全环境监测、海关缉私、部队巡逻等；特别是在人员活动较少以及条件恶劣水域，对无人巡逻监测船的需求越来越广泛。由于无人船需长时间单独活动，其对续航里程、船舶维护以及抗冲击性等有较高要求。传统的金属材料船体结构无法满足其重量要求，同时玻璃纤维及碳纤维等复合材料结构船体抗冲击性能较差，一旦破损，无人条件下很难进行维护。

因此，需要一种轻质高强、耐腐蚀性好、易成型以及抗冲击性好的材料用于船体成型。

发明内容

本发明通过提供一种复合材料夹芯结构及其制作方法，能够同时满足船壳耐腐性、轻量化、易成型以及耐冲击性的要求。

本发明提供了一种复合材料夹芯结构，包括：面层、第一屏蔽层、第一结构层、夹芯层、第二结构层及第二屏蔽层；所述面层设置在所述第一屏蔽层的第一面；所述第一结构层的第一面设置在所述第一屏蔽层的第二面；所述夹芯层的第一面设置在所述第一结构层的第二面；所述夹芯层的第二面设置在所述第二结构层的第一面；所述第二屏蔽层设置在所述第二结构层的第二面；在所述第一结构层与所述第二屏蔽层之间有介质通道。

进一步地，所述第一结构层与所述第二结构层的厚度比为1:1。

进一步地，所述夹芯层与所述第一结构层的厚度比大于6。

进一步地，所述第一结构层和/或所述第二结构层为纤维增强热固性树脂。

进一步地，所述纤维增强热固性树脂为玻璃纤维、碳纤维以及超高分子量聚乙烯纤维的混合物。

进一步地，所述玻璃纤维、所述碳纤维以及所述超高分子量聚乙烯纤维相互之间并排排列。

进一步地，所述玻璃纤维、所述碳纤维以及所述超高分子量聚乙烯纤维的体积比为1:1:1。

本发明还提供了一种复合材料夹芯结构的制作方法，包括：

将所述面层设置在模具中；

将所述第一屏蔽层设置在所述面层上；

将所述第一结构层设置在所述第一屏蔽层上；

将所述夹芯层设置在所述第一结构层上；

将所述第二结构层设置在所述夹芯层上；

将所述第二屏蔽层设置在所述第二结构层上；

在所述第二结构层的表面设置脱模布及聚酯毡，利用尼龙袋膜将所述模具包覆，所述袋膜具有进胶口及出胶口；

将树脂引入所述尼龙袋；

对所述尼龙袋中的材料进行固化处理，形成复合材料夹芯板。

进一步地，所述将所述第一屏蔽层设置在所述面层上，包括：

在确保所述面层已经达到完全固化值的70％～85％之后，将所述第一屏蔽层设置在所述面层上。

进一步地，所述将所述第一结构层设置在所述第一屏蔽层上，包括：

在确保所述面层和所述第一屏蔽层已经达到完全固化值的70％～85％之后，将所述第一结构层设置在所述第一屏蔽层上。