[发明专利]头盔壳体及其制备方法

说明书

本发明提供一种头盔壳体，所述头盔壳体包括纤维复合材料层和隔热夹层，所述隔热夹层设置在纤维复合材料层中，所述头盔壳体为一体成型结构。本发明在纤维复合材料层中设置隔热层，然后将纤维复合材料层固化得到具有一体结构的隔热头盔壳体，本发明中的头盔壳体质量轻、强度高，且具有优异的隔热效果，同时还具有纤维复合材料的美丽外观，提升了用户体验。

技术领域

本发明涉及安全防护领域，尤其涉一种头盔壳体及其制备方法。

背景技术

头盔是一种重要的个人安全防护装备，头盔壳体是头盔获得防护功能的物质基础。目前，壳体所用材料从金属、钢材转向了纤维复合材料，尤其是碳纤维复合材料。随着信息技术和智能技术的飞速发展，头盔也向多功能高度功能集成和智能化系统的方向发展，而现有的用复合材料制备的头盔壳体 (尤其是碳纤维复合材料制备的头盔壳体)，在户外使用时，极易吸收太阳光而引起头盔升温，导致头盔内部温度过高，不仅会引起佩戴者的极度不适，同时也为头盔内部电子器件的正常运行带来风险。

发明内容

本发明要解决的技术问题是现有的复合材料制备的头盔外壳在户外使用时极易吸收太阳光，而引起头盔内部温度过高的问题。

为解决上述技术问题，本发明公开一种头盔壳体，所述头盔壳体包括纤维复合材料层和隔热夹层，所述隔热层设置在纤维复合材料层中，所述头盔壳体为一体成型结构。本发明在纤维复合材料层中设置隔热层，然后将纤维复合材料层固化得到具有一体结构的头盔壳体，本发明中的头盔壳体质量轻、强度高，且具有优异的隔热效果，同时还具有纤维复合材料的美丽外观，提升了用户体验。

优选地，所述隔热层包括气凝胶毡、泡沫、真空板、气囊中的一种或多种，隔热层需要具备质量轻和隔热效果好的特点，同时还可以制备成曲面结构。

优选地，所述隔热夹层与纤维复合材料层厚度之比为1∶4-4∶1，若隔热层太薄，例如，隔热层与纤维复合材料层的厚度之比低于1∶4，则隔热效果不理想；若隔热层太厚，例如，隔热层与纤维复合材料层的厚度之比高于4∶1，则容易导致头盔壳体的机械强度偏低。

优选地，所述头盔壳体还包括反射层，所述反射层设置在头盔壳体的外表面。在头盔壳体外表面设计反射层能有效减少头盔壳体对太阳光的吸收，能有效降低头盔壳体的温度。

优选地，所述反射层为金属膜和保护层。例如，所述金属膜为镍、或银、或铜、或金；所述保护层为氧化层。所述金属层的厚度在10-100nm之间，所述保护层为氧化层，所述氧化层的厚度在10-100nm之间。选择金属膜作为反射层对太阳光的反射效果好，当金属反射层的厚度低于10nm时，其反射效果不好；当金属膜的厚度大于100nm时，则容易造成头盔外观发生较明显的变化，影响直观外观效果。同时需要设计保护层保护内部金属膜，若保护层太薄导致对金属层保护效果不理想，保护层太厚容易降低金属层的反射效果。

优选地，所述反射层为陶瓷层。例如，所述陶瓷层为氧化铟、氧化锡、氧化钛、氧化铝，所述陶瓷层的厚度在10-100nm之间。选择陶瓷层作为反射层对太阳光的反射效果好，当陶瓷层的厚度低于10nm时，其反射效果不好；当陶瓷层厚度大于100nm时，则容易造成头盔外观发生较明显的变化，影响直观外观效果。。

优选地，所述纤维复合材料包括树脂基体和纤维布，所述树脂基体与纤维布的质量比为1∶10-10∶1。在本发明中，若纤维复合材料中的树脂基体含量太低，例如，树脂基体与纤维布的质量比低于1∶10，则容易导致不同纤维层间的粘接强度低，使头盔壳体的机械强度偏低；若纤维复合材料中的树脂基体含量太高，例如，树脂基体与纤维布的质量比高于10∶1，则容易导致头盔整体偏重。