【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于先进复合材料的制备，具体涉及一种纤维金属复合层板及其制备方法。
技术介绍
1、fmls(纤维金属复合层板)是由金属和纤维增强复合材料与高强度粘接剂热压粘接而成，因其具有优异的抗穿刺、抗冲击和轻质轻便的性能，目前纤维金属复合层板广泛应用于航空航天及交通工业领域。当汽车、飞机和火车等受到鸟、冰雹或其它异物等局部撞击时，会对其结构安全造成严重威胁。
2、近年来，stf(剪切增稠液)作为一种非牛顿流体，因其独特的剪切增稠特性受到越来越多的关注。在较低的剪切应力作用下，stf具有相对较小的黏度，当外界剪切应力达到stf的临界剪切应力时，stf黏度会急剧增大，表现出从类流体到类固体的可逆转变。stf作为一种吸能材料，可以加入到芳纶织物中提高其抗冲击能力并制作为防弹衣。kevlar纤维具有高强度、高模量和低密度的性能特点，是一种广泛应用的防护材料，但需数十层才能达到较好的防护效果。
3、在过去的几十年里，科研人员开发了一系列芳纶纤维织物以取代传统防弹衣，这些织物由高强度、高模量、低密度的高性能纤维制成。kevlar(凯芙拉)纤维织物作为防弹衣中应用最广泛的材料之一，该织物重量轻，韧性大，但要数十层才能达到较好的防护效果，这使得防护装备体积庞大且佩戴不便。
4、随着人们对fmls的轻量化程度和强度的要求越来越高，迫切需要我们深入开展提升fmls抗冲击性能的研究。
技术实现思路
1、针对上述现有技术，本专利技术公开了一种纤维金属复合层板，以解决现有技
2、为了达到上述目的，本专利技术所采用的技术方案是：提供一种纤维金属复合层板，其包括若干层铝板，每两层铝板之间夹设有功能层，功能层由若干层mwcnt-stf/纤维织物和胶膜堆叠而成；mwcnt-stf/纤维织物经过以下步骤制得：
3、s1：将peg、mwcnt和sio2混合研磨后，得到mwcnt-stf；
4、s2：将mwcnt-stf溶于溶剂中，得到mwcnt-stf稀释液；
5、s3：将纤维织物放入mwcnt-stf稀释液中并超声，然后取出纤维织物并干燥，即得。
6、本专利技术在上述技术方案的基础上，还可以做如下改进。
7、进一步，纤维金属复合层板中铝板设置有3层；功能层中mwcnt-stf/纤维织物设置有1～5层。
8、进一步，步骤s1中peg、mwcnt和sio2的质量比为：27～29：0.2：70.8～72.8；研磨时间为8～12h。
9、进一步，步骤s1中peg、mwcnt和sio2的质量比为：28：0.2：71.8；研磨时间为10h。
10、进一步，步骤s2中溶剂为无水乙醇；mwcnt-stf稀释液的浓度为30～35wt％。
11、进一步，步骤s3中纤维织物为kevlar纤维织物；超声时间为0.5～1h，超声频率为35～45khz。
12、进一步，步骤s3中干燥温度为60～80℃，干燥时间为7～8h。
13、本专利技术还公开了纤维金属复合层板的制备方法，其包括以下步骤制得：
14、(1)将需求量的mwcnt-stf/纤维织物与胶膜交叉堆叠，形成纤维层；
15、(2)将需求量的经过表面处理的铝板和纤维层交叉堆叠，形成初样；初样最底层和最顶层为铝板，纤维层与铝板接触的是胶膜；
16、(3)对初样进行热压，即得。
17、进一步，铝板的表面处理方式为：先用丙酮清洗，再分别放入0.1mol/l的naoh溶液和0.1mol/l的hcl溶液中浸泡10min和1h，再分别放入0.1mol/l的硝酸溶液和0.1mol/l的磷酸溶液中进行脱氧和阳极氧化，再用酒精清洗，最后在80℃条件下干燥2h，即得。
18、进一步，热压温度为140～150℃，热压压强为0.3～0.4mpa，热压时间为1.8～2.2h。
19、本专利技术的有益效果是：
20、1、本专利技术制备方法简单，成本低，
21、2、本专利技术通过添加mwcnt对stf进行改性，通过超声浸渍工艺将mwcnt-stf附着在kevlar纤维织物表面上或填充于kevlar纤维织物间隙间，可以提高织物纱线间摩擦力从而提高纤维金属复合层板抗冲击能力。
22、3、本专利技术mwcnt-stf中peg、mwcnt和sio2的质量比为29～31：0.2：68.8～70.8，此质量比例的mwcnt-stf剪切增稠效果最佳，可以显著增强织物的抗冲击性能，从而提高纤维金属复合层板抗冲击能力。
23、4、本专利技术中mwcnt-stf稀释液的浓度为30～35wt％，此浓度的mwcnt-stf在kevlar纤维织物上的附着效果最好，从而提高织物纱线间摩擦力。
24、5、本专利技术所制备的纤维金属复合层板抗贯穿能力强、能量吸收能力强及抗冲击性能好。
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1.一种纤维金属复合层板，其特征在于：所述纤维金属复合层板包括若干层铝板，每两层铝板之间夹设有功能层，所述功能层由若干层MWCNT-STF/纤维织物和胶膜堆叠而成；所述MWCNT-STF/纤维织物经过以下步骤制得：
2.根据权利要求1所述的纤维金属复合层板，其特征在于：所述纤维金属复合层板中铝板设置有3层；所述功能层中MWCNT-STF/纤维织物设置有1～5层。
3.根据权利要求1所述的纤维金属复合层板，其特征在于：步骤S1中PEG、MWCNT和SiO2的质量比为：27～29：0.2：70.8～72.8；研磨时间为8～12h。
4.根据权利要求3所述的纤维金属复合层板，其特征在于：步骤S1中PEG、MWCNT和SiO2的质量比为：28：0.2：71.8；研磨时间为10h。
5.根据权利要求1所述的纤维金属复合层板，其特征在于：步骤S2中所述溶剂为无水乙醇；MWCNT-STF稀释液的浓度为30～35wt％。
6.根据权利要求1所述的纤维金属复合层板，其特征在于：步骤S3中所述纤维织物为Kevlar纤维织物；超声时间为0.5
7.根据权利要求1所述的纤维金属复合层板，其特征在于：步骤S3中干燥温度为60～80℃，干燥时间为7～8h。
8.权利要求1～7任一项所述的纤维金属复合层板的制备方法，其特征在于，其包括以下步骤制得：
9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，铝板的表面处理方式为：先用丙酮清洗，再分别放入0.1mol/L的NaOH溶液和0.1mol/L的HCl溶液中浸泡10min和1h，再分别放入0.1mol/L的硝酸溶液和0.1mol/L的磷酸溶液中进行脱氧和阳极氧化，再用酒精清洗，最后在80℃条件下干燥2h，即得。
10.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于：热压温度为140～150℃，热压压强为0.3～0.4MPa，热压时间为1.8～2.2h。
...【技术特征摘要】
1.一种纤维金属复合层板，其特征在于：所述纤维金属复合层板包括若干层铝板，每两层铝板之间夹设有功能层，所述功能层由若干层mwcnt-stf/纤维织物和胶膜堆叠而成；所述mwcnt-stf/纤维织物经过以下步骤制得：
2.根据权利要求1所述的纤维金属复合层板，其特征在于：所述纤维金属复合层板中铝板设置有3层；所述功能层中mwcnt-stf/纤维织物设置有1～5层。
3.根据权利要求1所述的纤维金属复合层板，其特征在于：步骤s1中peg、mwcnt和sio2的质量比为：27～29：0.2：70.8～72.8；研磨时间为8～12h。
4.根据权利要求3所述的纤维金属复合层板，其特征在于：步骤s1中peg、mwcnt和sio2的质量比为：28：0.2：71.8；研磨时间为10h。
5.根据权利要求1所述的纤维金属复合层板，其特征在于：步骤s2中所述溶剂为无水乙醇；mwcnt-stf稀释液的浓度为30～35wt％。<...
【专利技术属性】
技术研发人员：王小炼，喻俊林，李梦成，李瑞炫，陈晓娟，杨婷婷，官忠伟，
申请(专利权)人：成都大学，
类型：发明
国别省市：
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