[实用新型]一种碳纤维复合材料降噪板

说明书

本实用新型提供一种由碳纤维复合材料硬质板材与短切碳纤维增强多孔橡胶板叠层组合构成的碳纤维复合材料降噪板，该降噪板包括上下两侧表面的碳纤维复合材料板壳体以及内部多孔橡胶蜂窝结构，其中两侧的碳纤维复合材料壳体板采用高强度碳纤维或高模量碳纤维混杂特种纤维增强热固性树脂基体复合材料制备，中间夹层的多孔橡胶蜂窝复合材料结构，采用短切碳纤维增强发泡橡胶制备。该降噪板主要应用于高铁部件的舱体或者壳体材料，具体可用于高铁舱门、高铁舱体连接处壳体的加工制备，具有密度低、刚性大、强度高且具有较好的吸能减震作用。

技术领域

本实用新型属于隔音降噪材料技术领域，具体涉及一种碳纤维复合材料降噪板。

背景技术

从我国高速铁路革新发展开始，高铁在提速的同时降低噪声问题便一直是设计者和材料研究者极力关注而又难以解决的问题，其主要难点就是高铁舱体和高铁舱门等重要部位的噪声控制和整体刚性强度等力学性能的同时兼顾，这既是乘坐舒适性的要求更是安全性保证的必要因素。如何保障在综合力学刚性不变或者提高前提下的最大限度的降低高铁噪音，成为一个极富挑战性的难题，也是高铁领域的一项关键技术。

随着先进复合材料在高速铁路领域的应用发展，尤其是以树脂基复合材料应用最为广泛，其中碳纤维复合材料的突出优点是高比强度、高比模量、结构设计性良好、抗疲劳性能优异、耐环境腐蚀性能高等，同时多孔蜂窝结构的合理设计又可以在力学性能稳定的情况下保证较好的减震抗噪特性的有效提升，因此一种碳纤维复合材料降噪功能结构的合理设计，成为保证碳纤维复合材料高铁新型部件发展的重要工作。

实用新型内容

针对上述现有技术的不足，发明人经长期的技术与实践探索，提供一种由碳纤维复合材料硬质板材与短切碳纤维增强多孔橡胶板叠层组合构成的碳纤维复合材料降噪板，该降噪板包括上下两侧表面的碳纤维复合材料板壳体以及内部多孔橡胶蜂窝结构，其中两侧的碳纤维复合材料壳体板采用高强度碳纤维或高模量碳纤维混杂特种纤维增强热固性树脂基体复合材料制备，中间夹层的多孔橡胶蜂窝复合材料结构，采用短切碳纤维增强发泡橡胶制备。该降噪板主要应用于高铁部件的舱体或者壳体材料，具体可用于高铁舱门、高铁舱体连接处壳体的加工制备，具有密度低、刚性大、强度高且具有较好的吸能减震作用。

本实用新型的目的之一在于提供一种碳纤维复合材料降噪板。

本实用新型的目的之二在于提供上述碳纤维复合材料降噪板的应用。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

本实用新型的第一个方面，提供了一种碳纤维复合材料降噪板，所述降噪板由三层结构贴合而成，包括上下两侧表面的碳纤维复合材料板壳体层以及内部多孔橡胶蜂窝结构层。

其中，上下两侧表面的碳纤维复合材料板壳体层采用高强度碳纤维或高模量碳纤维混杂特种纤维增强热固性树脂基体复合材料构成；内部多孔橡胶蜂窝结构层由短切碳纤维增强发泡橡胶构成。上下两侧表面的碳纤维复合材料板壳体层的厚度为10-25mm，所述内部多孔橡胶蜂窝结构层为10-50mm；

进一步的，所述高强度碳纤维包括但不限于T300、T700、T800、T1000中的任一种或多种；所述高模量碳纤维包括但不限于M40、M40J、M60、M60J中的任意一种或多种；所述特种纤维为芳纶纤维、UHMWPE纤维中的任意一种；

进一步的，所述热固性树脂基体材料为多孔热固性树脂基体，具体可选用具有泡沫结构的热固性树脂基体，其中泡沫孔隙占树脂基体总体积比例的20-40％，热固性树脂可选用环氧树脂、酚醛树脂、不饱和聚酯树脂、呋喃树脂、有机硅树脂、聚丁二烯树脂中的任意一种，所用的发泡材料为空心玻璃微球；

进一步的，上下两侧表面的碳纤维复合材料板壳体层中的纤维织物结构采用二维织物叠层结构或者三维编织结构；所述二维织物叠层结构为平纹、斜纹、缎纹中的任意一种或多种的组合结构；所述三维编织结构为三维四向、三维五向、三维六向或三维七向中的任意一种；