[实用新型]一种复合板材

说明书

本实用新型公开了一种复合板材，涉及建筑材料领域。所述复合板材由软相部分和硬相部分构成，其中所述硬相部分包括陶瓷上面板(1)、陶瓷下面板(2)，所述软相部分包括上木质板(3)、下木质板(4)、树脂板(5)，其中软相部分与硬相部分通过胶黏剂连接，上木质板(3)、下木质板(4)、树脂板(5)通过机械钻孔预留孔洞，相互之间通过杆件(6)穿过预留孔洞进行连接。本实用新型借鉴贝壳珍珠层结构设计了一种软、硬交替叠合的多层结构，该结构不仅具有无机材料高硬度、高刚度的特点，而且具备高断裂韧性的特点，在要求抗冲击性能强、韧性好的建筑材料领域具有较好的应用前景。

技术领域

本实用新型涉及建筑材料领域，尤其涉及一种复合板材。

背景技术

天然的生物材料如贝壳、甲虫鞘翅、骨胳等，虽然组分简单，但是其结构复杂而且精细，因此具有非常好的综合性能。近年来，大量学者借鉴天然生物的微观结构，在材料设计中引入仿生结构设计理念，通过结构的精细组合实现材料高韧性、抗冲击等特性。陶瓷材料强度较高、一般可用于抗弹防护等领域，但是通常情况下陶瓷脆性较大，韧性不足。贝壳珍珠层中碳酸钙的质量分数高达98％，但是由于结构精细巧妙，其强度与高级陶瓷相当，但是脆性较好。因此借鉴贝壳珍珠层的微观结构，将陶瓷材料与木质材料或树脂材料进行复合，设计制备多层增韧贝壳珍珠层仿生复合材料，开发一种高强度、强韧性的工程材料，在木结构等建筑工程领域具有良好的应用前景。

发明内容

本实用新型提供一种复合板材，借鉴贝壳珍珠层软、硬材料交替叠合的结构特点，开发新型的建筑材料以便满足建筑领域对材料高强度、高韧性的发展要求，解决了单一陶瓷材料脆性大的不足。

一种复合板材，其特征在于所述复合板材由软相部分和硬相部分构成，其中所述硬相部分包括陶瓷上面板(1)、陶瓷下面板(2)，所述软相部分包括上木质板(3)、下木质板(4)、树脂板(5)，其中软相部分与硬相部分通过胶黏剂连接，上木质板(3)、下木质板(4)、树脂板(5)通过机械钻孔预留孔洞，相互之间通过杆件(6)穿过预留孔洞进行连接。一种复合板材通过以下技术方案实现：

一、选用聚酰胺树脂、聚乙烯树脂、环氧树脂中的一种通过模具成型方法制备树脂板。至少选用实木、胶合板、单板层积材、集成材、纤维板、刨花板中的一种作为上木质板、下木质板。选用实木圆棒榫、玻璃纤维棒材、碳纤维棒材中的一种或两种作为杆件。

二、通过机械钻孔的方式对树脂板、上木质板、下木质板进行钻孔，孔径与连接杆件直径一致。

三、杆件通过预留孔洞将上木质板、树脂板、下木质板连接，装备构成软相部分。

四、将步骤三制备的软相部分与陶瓷上面板、陶瓷下面板通过胶黏剂进行粘接。

本实用新型的有益效果是：

该复合板材的主要强度由硬相部分的强度决定，其韧性主要是由软相部分对裂纹的偏折决定。软相部分及其界面性能对复合板材的性能影响很大，过强的粘接强度不能体现层的特点，不能通过脱层、摩擦对断裂性能进行吸收；过弱的粘接轻度会增大层状结构的各向异性，不利于结构抵抗剪切应力，也影响裂纹偏转，因此选用杆件对对软相部分进行连接，使得裂纹在弱界面层中反复偏折，消耗大量得断裂性能从而达到增韧效果。选用陶瓷作为硬相层，以木质和树脂构成的复合体作为软相材料，由于陶瓷和树脂板、木质板的弹性模量、线胀系数不同，进而导致层间产生应力，当受外力作用时，能最大限度吸收应变能，并使裂纹沿界面产生偏折，起到吸能止裂、增强整体韧性的目的。

附图说明

图1为一种复合板材结构示意图。

图2为一种复合板材主视图。

具体实施方式

下面通过实施例对本实用新型作进一步的说明。一种复合板材，其特征在于复合板材由软相部分和硬相部分构成，其中所述硬相部分包括陶瓷上面板(1)、陶瓷下面板(2)，所述软相部分包括上木质板(3)、下木质板(4)、树脂板(5)，其中软相部分与硬相部分通过胶黏剂连接，上木质板(3)、下木质板(4)、树脂板(5)通过机械钻孔预留孔洞，相互之间通过杆件(6)穿过预留孔洞进行连接。其中陶瓷上面板(1)、陶瓷下面板(2)选用氧化铝陶瓷，树脂板(5)为环氧树脂板，连接杆件为玻璃纤维棒材，杆件与下木质板呈45°，杆件直径为15mm。陶瓷上面板(1)、陶瓷下面板(2)与软相部分通过环氧树脂胶黏剂进行粘接。