【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及复合材料，特别是涉及一种碳纤维复合材料，具体涉及一种蜂窝芯材碳纤维复合材料及其制备方法。
技术介绍
1、蜂窝材料是通过研究和分析自然蜂窝结构特点后的仿生专利技术，事实和理论均证明，这种结构实现了以最少的材料而占有最大的空间面积且结构稳定性最佳。蜂窝材料类具有极佳的抗压、抗弯特性和超轻型结构特征，与同类型的实心材料相比，蜂窝材料的比强度和比刚度在已知材料中均是最高的。
2、蜂窝结构板材具有很多优越的性能，相比于其它结构，封闭的六角蜂窝结构能够以最少的材料得到最大的承载能力，实际使用中人们往往在蜂窝芯材的两侧加上两层面板，蜂窝芯材与面板之间采用黏胶粘接。但大多数的面板预浸料与蜂窝芯材粘结性差，往往需要使用结构胶膜完成面板和蜂窝的连接，面板预浸料树脂和结构胶膜树脂常因存在固化程度的差异或成分不匹配等而导致固化后脱粘等问题的出现，因此要将面板提前固化，使用胶膜将面板和蜂窝芯材二次固化胶结在一起，但常因固化热应力等导致蜂窝脱粘现象造成性能损失，给安全带来隐患，增加维修负担，同时结构胶膜通常克重较大，增加了蜂窝芯材结构的整体重量，不利于部件的轻量化要求。
3、参见公开号为cn105291524a的专利公开了一种蜂窝夹芯板及其加工方法，该蜂窝夹芯板包括至少一层芳纶蜂窝芯以及强化层，所述强化层比所述芳纶蜂窝芯的层数多一层，所述芳纶蜂窝夹芯板的至少一个侧壁的表面为异形面，每两层相邻的所述强化层之间夹设一层所述蜂窝芯，以满足需要特殊形状的蜂窝材料的场合的要求。但其采用胶膜的方式实现层与层间的复合，材料整体增重，
技术实现思路
1、本专利技术的一个目的是提供一种蜂窝芯材碳纤维复合材料，特别是一种质轻、层间粘结强度高、电磁屏蔽性能佳的蜂窝芯材碳纤维复合材料。
2、为达到上述目的，本专利技术采用的技术方案是：
3、一种蜂窝芯材碳纤维复合材料，包括蜂窝芯材、上表层、下表层，所述的蜂窝芯材位于所述的上表层、下表层之间，所述的蜂窝芯材包括蜂窝状材料、填充料，所述的蜂窝状材料表面喷涂有金属颗粒，所述的填充料包含热固性树脂；所述的上表层和/或所述的下表层为碳纤维树脂层，所述的碳纤维树脂层包括涂覆有热固性树脂的碳纤维材料。
4、上述技术方案优选地，所述的蜂窝状材料的稳定型压缩强度为1～5mpa，所述的稳定型压缩强度为在压缩蜂窝树脂垂直于蜂窝孔的平面时，试样直至破裂或产生屈服时所承受的最大压缩应力，所述的稳定型压缩强度按照astmc365-2011标准测试。
5、进一步优选地，考虑到较佳的抗冲击性能，所述的稳定型压缩强度为2～4mpa。
6、上述技术方案优选地，所述的蜂窝状材料的横向(w向)、纵向(l向)剪切性能为0.5～3mpa，所述的剪切性能按照astmc273-2007标准测试。
7、进一步优选地，考虑到复合材料的剪切强度，所述的蜂窝状材料的w向、l向剪切性能为1.5～3mpa。
8、上述技术方案优选地，所述的蜂窝芯材为一种低密度蜂窝状材料，所述的蜂窝状材料选自蜂窝树脂、玻璃布蜂窝、铝蜂窝、石墨蜂窝、纸蜂窝、不锈钢蜂窝、棉布蜂窝中的一种或者多种。
9、进一步优选地，考虑到湿潮性、强度、轻质性，所述的蜂窝状材料优选为蜂窝树脂。
10、进一步优选地，所述的蜂窝树脂为采用高分子树脂片材叠合而成的蜂窝状材料，其具有耐酸碱、强度大等特点，所述的蜂窝树脂选自芳纶树脂、聚氯乙烯树脂、聚酯树脂、聚酰胺树脂、聚醚树脂、聚砜树脂中的一种或者多种，
11、进一步优选地，考虑到力学强度，所述的蜂窝树脂优选为芳纶树脂。
12、上述技术方案优选地，所述的金属颗粒选自铁粉、钴粉、镍粉、铜粉、锌粉、铝粉、钛粉、钒粉、铬粉、锰粉、银粉、铂粉、金粉、氧化铁、氧化镍、氧化钴、氧化铜、氧化铝、氧化钛、氧化钨中的一种或者多种，喷涂金属颗粒可以增加碳纤维复合材料的电磁屏蔽性能，拓宽复合板应用范围。
13、进一步优选地，考虑到电磁屏蔽效能，所述的金属颗粒优选为铜粉、氧化铜中的一种或多种。
14、进一步优选地，考虑到喷涂工艺的简便性，所述的金属颗粒优选为二氧化钛、氧化铝中的一种或者多种。
15、上述技术方案优选地，所述的碳纤维树脂层的厚度为0.5～2mm，即所述的上表层、下表层的厚度为0.5～2mm，且所述的碳纤维材料被所述的热固性树脂完全包覆。
16、上述技术方案优选地，所述的碳纤维材料的厚度为0.05～1.00mm，所述的厚度由测厚仪测试，测量所述的碳纤维材料上9处不同地方厚度后取平均值，为所述的碳纤维材料厚度。
17、进一步优选地，考虑强度要求以及成本等因素，所述的碳纤维材料厚度优选为0.05～0.5mm。
18、上述技术方案优选地，所述的碳纤维材料的抗拉强度大于3500mpa，所述的抗拉强度按gb/t1040.1-2018进行测试，材料越厚其抗拉强度越强。
19、进一步优选地，考虑强度要求以及成本等因素，所述的碳纤维材料的抗拉强度大于4000mpa。
20、上述技术方案优选地，所述的碳纤维材料选自碳纤维纸、碳纤维布、碳纤维毡、碳纤维编织物。
21、进一步优选地，考虑到复合板材料的整体力学性能及较佳的施工工艺，所述的碳纤维材料优选为碳纤维布。
22、上述技术方案优选地，所述的热固性树脂选自热固性酚醛树脂、热固性聚酰亚胺树脂、热固性环氧树脂、热固性不饱和聚酯树脂、热固性聚氨酯树脂、热固性脲醛树脂、热固性有机硅树脂、热固性三聚氰胺－甲醛树脂中的一种或者多种。
23、进一步优选地，对于所述的填充料中的热固性树脂，在发泡剂的作用下膨胀，使得所述的填充料能够充分接触蜂窝树脂和碳纤维树脂层，提高粘结强度，增加复合材料层间剪切强度，为保证复合材料优异的强度，所述的填充料中的热固性树脂优选为热固性酚醛树脂、热固性聚酰亚胺树脂。
24、进一步优选地，对于所述的碳纤维树脂层中的热固性树脂，考虑到复合材料的材料成本和使用寿命，所述的碳纤维树脂层中的热固性树脂优选为热固性环氧树脂。
25、本专利技术的另一个目的是提供一种蜂窝芯材碳纤维复合材料的制备方法。
26、为达到上述目的，本专利技术采用的技术方案是：
27、一种蜂窝芯材碳纤维复合材料的制备方法，包括：
28、(1)、制备填充料：将热固性树脂、固化剂、发泡剂、碳纤维混合得到填充料，其中：
29、以热固性树脂100重量份计：固化剂5～15重量份；发泡剂10～30重量份；碳纤维5-15重量份；
30、制备蜂窝金属层：向蜂窝状材料上喷涂金属颗粒得到蜂窝金属层；
31、制备上表层、下表层：在碳纤维材料上连接导线，将连接有导线的碳纤维材料置于热固性树脂溶液中进行浸渍，固化本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种蜂窝芯材碳纤维复合材料，包括蜂窝芯材、上表层、下表层，所述的蜂窝芯材位于所述的上表层、下表层之间，其特征在于：
2.根据权利要求1所述的蜂窝芯材碳纤维复合材料，其特征在于：所述的蜂窝状材料的稳定型压缩强度为1～5MPa；
3.根据权利要求1或2所述的蜂窝芯材碳纤维复合材料，其特征在于：所述的蜂窝状材料选自蜂窝树脂、玻璃布蜂窝、铝蜂窝、石墨蜂窝、纸蜂窝、不锈钢蜂窝、棉布蜂窝中的一种或者多种。
4.根据权利要求3所述的蜂窝芯材碳纤维复合材料，其特征在于：所述的蜂窝状材料为蜂窝树脂，所述的蜂窝树脂选自芳纶树脂、聚氯乙烯树脂、聚酯树脂、聚酰胺树脂、聚醚树脂、聚砜树脂中的一种或者多种。
5.根据权利要求1所述的蜂窝芯材碳纤维复合材料，其特征在于：所述的金属颗粒选自铁粉、钴粉、镍粉、铜粉、锌粉、铝粉、钛粉、钒粉、铬粉、锰粉、银粉、铂粉、金粉、氧化铁、氧化镍、氧化钴、氧化铜、氧化铝、氧化钛、氧化钨中的一种或者多种。
6.根据权利要求1所述的蜂窝芯材碳纤维复合材料，其特征在于：所述的碳纤维树脂层的厚度为0.5～2mm；
<...【技术特征摘要】
1.一种蜂窝芯材碳纤维复合材料，包括蜂窝芯材、上表层、下表层，所述的蜂窝芯材位于所述的上表层、下表层之间，其特征在于：
2.根据权利要求1所述的蜂窝芯材碳纤维复合材料，其特征在于：所述的蜂窝状材料的稳定型压缩强度为1～5mpa；
3.根据权利要求1或2所述的蜂窝芯材碳纤维复合材料，其特征在于：所述的蜂窝状材料选自蜂窝树脂、玻璃布蜂窝、铝蜂窝、石墨蜂窝、纸蜂窝、不锈钢蜂窝、棉布蜂窝中的一种或者多种。
4.根据权利要求3所述的蜂窝芯材碳纤维复合材料，其特征在于：所述的蜂窝状材料为蜂窝树脂，所述的蜂窝树脂选自芳纶树脂、聚氯乙烯树脂、聚酯树脂、聚酰胺树脂、聚醚树脂、聚砜树脂中的一种或者多种。
5.根据权利要求1所述的蜂窝芯材碳纤维复合材料，其特征在于：所述的金属颗粒选自铁粉、钴粉、镍粉、铜粉、锌粉、铝粉、钛粉、钒粉、铬粉、锰粉...
【专利技术属性】
技术研发人员：黄献中，唐许，张可可，施刘生，王晓庆，
申请(专利权)人：江苏澳盛复合材料科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。