[发明专利]一种空心球壳填充蜂窝碳纤维板及其制备方法

说明书

一种空心球壳填充蜂窝碳纤维板及其制备方法。本发明属于树脂基复合材料及其制备领域。本发明属于树脂基复合材料及其制备领域。本发明的空心球壳填充蜂窝碳纤维板由上面板、空心球壳填充的蜂窝芯板和下面板构成，其中空心球壳填充的蜂窝芯板由蜂窝结构和填充在蜂窝状空心内的空心球壳组成，各层板之间通过环氧基树脂粘合而成。本发明的方法：步骤1：以环氧基树脂为基体，以玻璃纤维为增强体，采用球型模具旋转固化法制备空心球壳；步骤2：在空心球壳外包覆环氧基树脂，然后将其粘接在蜂窝状空心内部；步骤3：在碳纤维板上均匀涂抹环氧基树脂，然后采用模压法将其与蜂窝芯板复合，再固化，得到空心球壳填充蜂窝碳纤维板。

技术领域

本发明属于树脂基复合材料及其制备领域，具体涉及一种空心球壳填充蜂窝碳纤维板及其制备方法。

背景技术

蜂窝夹层结构具有比刚度高、强度好、耐腐蚀、抗冲击性好等优点，在飞机及船舶等领域内的众多结构件上有较多的应用。碳纤维板质量轻，强度高，并且具有耐腐蚀、高模量的特性，在国防军工和民用方面都有广泛应用。

中空高强球以环氧基树脂为基体，玻璃纤维为增强体，采用球型模具旋转固化法制备空心球壳填充环氧树脂基复合材料。由于其内部为中空结构，具有密度小、质量轻的特点，同时兼顾强度高，硬度大。而传统的蜂窝夹层板存在刚度差、面密度大等缺点，导致结构变形大、重量大且易发生破坏失效，因此研发新型蜂窝碳纤维板具有重要意义。

发明内容

本发明是为了解决现有的蜂窝夹层板刚度差、重量大、易破坏的技术问题，而提供一种空心球壳填充蜂窝碳纤维板及其制备方法。

本发明的一种空心球壳填充蜂窝碳纤维板由上面板、空心球壳填充的蜂窝芯板和下面板构成，其中空心球壳填充的蜂窝芯板由蜂窝结构和填充在蜂窝状空心内的空心球壳组成，各层板之间通过环氧基树脂粘合而成。

进一步限定，所述空心球壳为以环氧基树脂为基体，以玻璃纤维为增强体的空心球壳。

进一步限定，所述空心球壳通过球型模具旋转固化法制备而成。

进一步限定，所述空心球壳通过环氧基树脂粘贴在蜂窝结构的蜂窝状空心内。

进一步限定，所述环氧基树脂中环氧树脂的含量约为33％。

进一步限定，所述环氧基树脂为DN-01环氧基树脂(成分及其含量CN201710725339.1)。

进一步限定，所述上、下面板均为碳纤维板。

进一步限定，所述上面板的厚度与下面板的厚度相同，均为1.5mm～2mm。

进一步限定，所述上面板的厚度为1.5mm～2mm，所述下面板的厚度为1.5mm～2mm。

进一步限定，所述空心球壳填充的蜂窝芯板的厚度与内部填充的空心球壳的直径相同。

进一步限定，所述空心球壳填充的蜂窝芯板的厚度为4mm～6mm。

进一步限定，所述空心球壳填充的蜂窝芯板的蜂窝结构的壁厚为0.15mm～0.25mm。

进一步限定，所述蜂窝结构的边长与内部填充的空心球壳的直径相适应，内置空心球壳与蜂窝结构的六面相切接触。

进一步限定，所述蜂窝结构为酚醛树脂蜂窝结构、纸蜂窝结构、芳纶蜂窝结构或铝蜂窝结构。

本发明的一种空心球壳填充蜂窝碳纤维板的制备方法按以下步骤进行：

步骤1：以环氧基树脂为基体，以玻璃纤维为增强体，采用球型模具旋转固化法制备空心球壳；

步骤2：在空心球壳外均匀包覆一层环氧基树脂，然后将空心球壳置于蜂窝结构的蜂窝状空心中，使其粘接在蜂窝状空心内部，形成空心球壳填充的蜂窝芯板；