[发明专利]一种三明治结构的泡沫铝薄片

说明书

本发明提供一种三明治结构的泡沫铝薄片，包括依次设置的钛合金板、内芯层以及铝合金板；内芯层包括纤维层和泡沫铝层，所述纤维层的一面与所述泡沫铝层的一面粘接；纤维层的另一面与所述钛合金板粘接，所述泡沫铝层的另一面与所述铝合金板采用钎焊焊接；采用钛合金板和铝合金板作为表面承重板，泡沫铝板和纤维层作为夹心板的三明治结构，具有重量轻、高强度、高阻尼、吸能、减震、降噪、无磁性、耐腐蚀等综合性能，能够将外来冲击能量转换成热能和机械能，降低外来冲击力，降低撞击噪音，屏蔽空间的噪声和电磁波。

技术领域

本发明涉及复合材料技术领域，尤其涉及一种三明治结构的泡沫铝薄片。

背景技术

泡沫铝是1980年代后期国际上迅速发展起来的一种具有优异物理特性和良好机械性能的新型工程材料，由于具有比重小、刚度大、比表面大、减震性能好、消声效果好、电磁屏蔽性能高等多方面的性能，其研究处于船舶业、国防工业、汽车工业、高速列车、航空航天工业、军事等领域的技术发展前沿，并在国家安全、科学技术研究与国民经济建设中发挥着巨大的作用，如用于吸音、减震、抗冲击、吸能、电磁屏蔽、隔热、热交换等诸多场合，泡沫铝将多种功能结合在一起，是传统材料所不能达到的。

众多研究表明，基于泡沫铝的夹层结构材料，也称为三明治结构，具有比单一金属构件及泡沫铝材料更为优越的力学性能，使得复合结构在一定载荷条件下显示出最佳的力学性能。传统三明治结构是由两层金属板与泡沫铝芯层构成，受到载荷时金属板易与泡沫铝芯层脱落，在收到弯曲载荷时还可能导致芯层材料断裂。

发明内容

为解决现有的三明治结构泡沫铝结构金属层容易脱落、芯层材料容易断裂的问题，提出一种三明治结构的泡沫铝薄片。

一种三明治结构的泡沫铝薄片，包括依次设置的钛合金板、内芯层以及铝合金板；

所述内芯层包括纤维层和泡沫铝层，所述纤维层的一面与所述泡沫铝层的一面粘接；

所述纤维层的另一面与所述钛合金板粘接，所述泡沫铝层的另一面与所述铝合金板采用钎焊焊接。

进一步地，所述泡沫铝层与所述铝合金板焊合的一面设置有凹部，所述铝合金板上设置有与所述凹部相适配的凸部。

进一步地，所述凹部的深度为2-3mm。

进一步地，所述钛合金板、内芯层以及铝合金板通过紧固螺栓进行固定。

进一步地，所述纤维层与所述泡沫铝层通过抗高热聚合物黏接剂或者固化剂粘接；

所述纤维层与所述钛合金板通过抗高热聚合物黏接剂或者固化剂粘接。

进一步地，所述抗高热聚合物黏接剂为环氧树脂胶黏剂。

进一步地，所述固化剂为胺类固化剂。

进一步地，所述纤维层为单丝纤维、单束纤维或者纤维布。

进一步地，所述纤维层的材质为超高分子量聚乙烯纤维、碳化硅纤维、氧化铝纤维中的一种。

进一步地，所述钛合金板的厚度为15mm至25mm，所述内芯层的厚度为20mm至60mm，所述铝合金板的厚度为15mm至25mm。

本发明提供的三明治结构的泡沫铝薄片，至少包括如下有益效果：

(1)采用钛合金板和铝合金板作为表面承重板，泡沫铝板和纤维层作为夹心板的三明治结构，具有重量轻、高强度、高阻尼、吸能、减震、降噪、无磁性、耐腐蚀等综合性能，能够将外来冲击能量转换成热能和机械能，降低外来冲击力，降低撞击噪音，屏蔽空间的噪声和电磁波；

(2)内芯层中纤维层的设置，能够大幅度提高薄片的弯曲强度、拉伸、压缩的性能。