一種蜂窩夾芯復(fù)合材料消聲板的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種蜂窩夾芯復(fù)合材料消聲板。消聲板包括上面板層、附載層、夾心層及下面板層，上面板層為2維3向鏤空編織織物，其孔眼邊長(zhǎng)為0.5mm-3mm，相鄰孔眼之間的距離為2mm-5mm，上面板層的厚度為0.5mm-1mm；附載層為1-3層植物纖維織物，厚度為0.1mm-0.3mm；夾心層的蜂窩空格邊長(zhǎng)為1.5mm-5mm，蜂窩厚度為10mm-30mm,蜂窩的材質(zhì)包括Nomex紙蜂窩、玻璃纖維蜂窩或鋁蜂窩，下面板層為不帶孔眼的復(fù)合材料面板層，厚度為1.5mm-3mm。本實(shí)用新型利用紡織復(fù)合材料中纖維束之間的間隙設(shè)計(jì)形成規(guī)則孔洞結(jié)構(gòu)分布的鏤空織物；再通過成熟的樹脂預(yù)浸技術(shù)，得到鏤空織物預(yù)浸料；然后，可以在其上附載本征吸聲的植物纖維面料，得到多層次、多尺度吸聲、消聲的蜂窩夾心結(jié)構(gòu)復(fù)合材料消聲板。
【專利說明】一種蜂窩夾芯復(fù)合材料消聲板
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種蜂窩夾芯復(fù)合材料消音板。
【背景技術(shù)】
[0002]噪音污染是當(dāng)今世界公認(rèn)的環(huán)境問題，它與空氣污染和水污染是當(dāng)代環(huán)境的三大污染源。噪音控制以成為一個(gè)有關(guān)高科技、環(huán)境以及人類協(xié)調(diào)發(fā)展急需解決的重要課題。目前一種新型的消音結(jié)構(gòu)是采用連續(xù)纖維面板/蜂窩夾芯結(jié)構(gòu)，其特征是在這個(gè)消聲板的上面板上有規(guī)則分布的孔洞，而與其對(duì)稱的下面板則致密無(wú)孔。這種消聲板的消聲原理是，通過在面板上規(guī)則分布的孔洞將外部聲波吸收傳導(dǎo)進(jìn)入蜂窩結(jié)構(gòu)，讓聲波在蜂窩內(nèi)部反射、折射、穿過和吸收，而不再通過進(jìn)入的孔洞傳導(dǎo)出去，從而實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)降噪的目的。
[0003]目前常見而通行的開孔技術(shù)，或是在面板固化前，用特制的釘子板扎穿面板，制成開孔的面板預(yù)制件，然后與蜂窩芯及其對(duì)稱面一起固化，獲得一個(gè)面板開孔而另一個(gè)面板致密的面板/蜂窩夾心復(fù)合材料消聲板；或是在已固化的面板/蜂窩夾心復(fù)合材料的一個(gè)面板上用特制的群鉆來(lái)機(jī)械開孔，獲得一個(gè)面板開孔而另一個(gè)面板致密的面板/蜂窩夾心復(fù)合材料消聲板。前者保證了大多數(shù)纖維體的連續(xù)性，沒有切斷，但面板開孔預(yù)制件的平整度差，扎孔處常出現(xiàn)纖維堆積現(xiàn)象；而后者存在連續(xù)纖維的切斷，而且機(jī)械開孔效率低，成本高，污染環(huán)境。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型的目的是針對(duì)現(xiàn)有開孔方式的不足，提出一種新型的復(fù)合材料消音板結(jié)構(gòu)。本實(shí)用新型的技術(shù)解決方案是:消聲板包括上面板層、附載層、夾心層及下面板層，上面板層為2維3向鏤空編織織物，其孔眼邊長(zhǎng)為0.5mm-3mm，相鄰孔眼之間的距離為2mm-5mm，上面板層的厚度為0.;附載層為1-3層植物纖維織物，厚度為
0.lmm-0.3mm ;夾心層的蜂窩空格邊長(zhǎng)為1.蜂窩厚度為10mm-30mm，蜂窩的材質(zhì)包括Nomex紙蜂窩、玻璃纖維蜂窩或鋁蜂窩，下面板層為不帶孔眼的復(fù)合材料面板層，厚度為
1.5mm-3mm0
[0005]所述的2維3向鏤空編織織物所采用的纖維包括碳纖維、玻璃纖維、芳綸纖維、玄武巖纖維、植物纖維或混紡纖維。本實(shí)用新型采用成熟的編織技術(shù)制備2維3向織物制備(Triangle Woven Fabric,TWF),圖案歸整均勻的六邊形點(diǎn)陣開孔結(jié)構(gòu)。這種織物的結(jié)構(gòu)完整而不松散。
[0006]本實(shí)用新型利用紡織復(fù)合材料中纖維束之間的間隙、特別是緊密編織的2維3向織物的典型空心結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)形成規(guī)則孔洞結(jié)構(gòu)分布的鏤空織物；通過成熟的定型處理和樹脂預(yù)浸，方便地得到鏤空織物預(yù)浸料，在其上附載本征吸聲的植物纖維面料，再通過成熟的共固化或固結(jié)技術(shù)，或者二次固化或固結(jié)技術(shù)，得到多層次、多尺度吸聲的鏤空織物面板/蜂窩夾心結(jié)構(gòu)復(fù)合材料消聲板。這個(gè)技術(shù)流程充分整合了相關(guān)的成熟技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了低成本的設(shè)計(jì)、制造和技術(shù)集成綜合利用?！緦＠綀D】
【附圖說明】
[0007]圖1是本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖；
[0008]圖2是本實(shí)用新型2維3向平面織物(TWF)及其鏤空?qǐng)D案示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0009]蜂窩夾芯復(fù)合材料消音板包括上面版層1、附載層2、夾芯層3以及下面板層4四部分。其中上面板層I是采用2維3向編織技術(shù)制成的鏤空織物制成的多孔板，孔眼邊長(zhǎng)為0.相鄰孔眼之間的距離為上面板層的厚度為0.附載層2為1-3層具有本征吸音特性的植物纖維薄織物預(yù)浸料，總厚度控制在0.lmm-0, 3mm之間。夾芯層3為蜂窩結(jié)構(gòu)，蜂窩孔格邊長(zhǎng)為1.蜂窩厚度為10mm-30mm,蜂窩的材質(zhì)包括Nomex紙蜂窩、玻璃纖維蜂窩、鋁蜂窩等，下面板層4為不帶孔眼的復(fù)合材料面板層，厚度為
1.5mm-3mm0
[0010]蜂窩夾芯復(fù)合材料消音板，其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理和制造方法如下:
[0011](I)采用2維3向編織技術(shù)制造鏤空織物，所用的纖維的種類以及纖維的絲束大小沒有特別的限制，通過調(diào)整所用的纖維束的寬度及編織的參數(shù)設(shè)置，控制織物的孔眼邊長(zhǎng)以及相鄰孔眼間的距離。
[0012](2)將上述鏤空織物采用濕法或熱熔法將鏤空織物浸潰一定量的熱固性或熱塑性樹脂，制成鏤空織物預(yù)浸料。
[0013](3)選用1-3層具有本征吸音特性的植物纖維薄織物預(yù)浸料，其預(yù)浸樹脂與該鏤空織物預(yù)浸料的樹脂相容。
[0014]將上述鏤空織物預(yù)浸料、植物纖維預(yù)浸料按順序置于已切好的蜂窩的一個(gè)表面上，并在蜂窩的另一個(gè)表面上鋪放常規(guī)的不帶孔眼的連續(xù)纖維預(yù)浸料，必要時(shí)可在層間放置膠膜來(lái)增加界面粘接強(qiáng)度，然后對(duì)該蜂窩夾芯組合件進(jìn)行固化作業(yè)，得到2維3向鏤空織物/蜂窩夾心結(jié)構(gòu)復(fù)合材料消聲板。
【權(quán)利要求】
1.一種蜂窩夾芯復(fù)合材料消聲板，其特征在于，消聲板包括上面板層、附載層、夾心層及下面板層，上面板層為2維3向鏤空編織織物，其孔眼邊長(zhǎng)為0.5mm-3mm，相鄰孔眼之間的距離為2mm-5mm，上面板層的厚度為0.;附載層為1-3層植物纖維織物，厚度為0.lmm-0.3mm ;夾心層的蜂窩空格邊長(zhǎng)為1.蜂窩厚度為10mm-30mm,蜂窩的材質(zhì)包括Nomex紙蜂窩、玻璃纖維蜂窩或鋁蜂窩，下面板層為不帶孔眼的復(fù)合材料面板層，厚度為1.5mm-3mm0
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種蜂窩夾芯復(fù)合材料消聲板，其特征在于，所述的2維3向鏤空編織織物所采用的纖維包括碳纖維、玻璃纖維、芳綸纖維、玄武巖纖維、植物纖維或混紡纖維。
【文檔編號(hào)】B32B9/02GK203449665SQ201320414041
【公開日】2014年2月26日 申請(qǐng)日期:2013年7月12日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月12日
【發(fā)明者】益小蘇, 仝建峰, 紀(jì)雙英, 崔溢, 蔡良元 申請(qǐng)人:中國(guó)航空工業(yè)集團(tuán)公司北京航空材料研究院