一種網格結構復合板及其制備方法與流程

本發明涉及一種復合材料的制備技術領域，尤其涉及一種網格結構復合板及其制備方法的領域。

背景技術：

隨著航天事業的發展，尤其是航天材料工藝水平的不斷提高，復合材料網格結構得到越來越廣泛的應用。單向復合材料交叉支撐的網格結構可以充分發揮復合材料的優越性，設計和制造工藝的不斷完善可望盡快降低制造成本，有廣闊的發展前景和巨大的潛能。最為常見的成型網格的模具是軟膜成型，該方法美國空軍飛力普實驗室處于技術領先地位，并用于生產太陽能擠板、整流罩等，但是軟膜成型的方法的缺點是產品表面光潔度差，筋條尺寸不穩定，產品固化后需要將軟膜劈開，成本較高，同時對于筋條的高度/寬度比較大的結構將難以脫模，同時蜂窩結構與其他結構相比，能以較少的材料獲得較高的承擔能力，蜂窩結構板受到垂直于板面的載荷時，其彎曲模量與相同材質、相同厚度的實心板材相當，而重量可降低70-90％，并且不易變形，不易開裂，具有良好的減震、隔音、隔熱等優點，在航空、航天領域得到廣泛的應用，所以，綜上所述，如何使網格結構具有低成本、不易變形，不易開裂，抗壓縮性能，及具有耐熱新能等優點是目前本領域技術人員亟待解決的問題。

因此，針對上述技術問題，有必要提供一種網格結構及其制備方法，克服上述缺陷。

技術實現要素：

本發明主要是解決現有技術所存在的技術問題，從而提供網格結構復合板及其制備方法。本發明的上述技術問題主要是通過下述技術方案得以解決的：一種網格結構復合板，所述的網格結構復合板包括單向纖維，樹脂，其中，所述的單向纖維預浸料的鋪層，制備復合材料預浸布，將所述的復合材料預浸布進行固化成型，切割成復合材料波紋片，將復合材料波紋片的上下兩面涂覆樹脂，，將所述第一條波紋片的波峰上表面與第二條波紋片對應的波谷下表面進行粘貼，形成六邊形或者矩形的網格結構，后將該網格結構的波峰的上表面和第三條波紋片對應波谷的下表面進行粘結，依次類推將多條波紋片進行粘結制備出網格結構。

優選的，所述復合材料預浸布通過拉擠成型工藝或者模壓成型工藝進行固化成型。

優選的，所述的單向纖維預浸料為浸漬樹脂的單向玻璃纖維或單向碳纖維。

優選的，所述的樹脂為酚醛樹脂或者環氧樹脂。

優選的，所述鋪層為將單向纖維預浸料0度、90度的方向交錯排列。

一種網格結構的制備方法：

S1：將所述的單向纖維預浸料的鋪層設計，制備復合材料預浸布；

S2：通過拉擠成型工藝或者模壓成型工藝，將復合材料預浸布固化，制成波紋板；

S3：將波紋板進行切割，制成波紋片；

S4：將復合材料波紋片涂覆樹脂，并將第一條波紋片的波峰上表面與第二條波紋片對應的波谷下表面進行粘貼，形成六邊形或者矩形的網格結構，再將該網格結構的波峰的上表面和第三條波紋片對應波谷的下表面進行粘結，依次類推將多條波紋片進行粘結制備出網格結構。

優選的，所述的復合材料波紋板指截面的波峰為矩形或梯形的鋸齒形波紋板，其中，梯形鋸齒波的斜邊與上底邊的內角為90-180度；鋸齒形波紋板的波長為5-50mm，振幅為5-50mm。

從上述技術方案可以看出，本發明的一種網格結構及其制備方法，通過單向纖維預浸料的鋪層，制備復合材料預浸布，將所述的復合材料預浸布通過工藝進行固化成型，切割成復合材料波紋片，進行波紋片的連接，操作工藝簡單，成本低，并且不易變形，不易開裂，抗壓縮性能，及具有耐熱新能等優點。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發明波紋片示意圖；

圖2為本發明圖1中的波紋片連接網格結構復合板結構示意圖；

其中：1、波峰；2、波谷；3、波峰上表面；4、波谷下表面；5、斜邊；6、內角、7、粘結區域。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明的優選實施例進行詳細闡述，以使本發明的優點和特征能更易于被本領域技術人員理解，從而對本發明的保護范圍做出更為清楚明確的界定。

如圖1至圖2所示，一種網格結構復合板結構，所述的網格結構復合板結構包括單向纖維，樹脂，

其中，所述的單向纖維預浸料的鋪層，制備復合材料預浸布，將所述的復合材料預浸布通過工藝進行固化成型，切割成復合材料波紋片，將所述的樹脂涂覆在所述的復合材料波紋片上，將所述第一條波紋片的波峰上表面3與第二條波紋片對應的波谷下表面4進行粘貼，形成六邊形或者矩形的網格結構，后將該網格結構的波峰上表面3和第三條波紋片對應波谷下表面4進行粘結，依次類推將多條波紋片進行粘結制備出網格結構。

其中，所述復合材料預浸布通過拉擠成型工藝或者模壓成型工藝進行固化成型。

本發明所制備的網格結構復合板的材質為纖維增強樹脂基復合材料，單向纖維預浸料的鋪層是將多張浸漬樹脂的單向纖維預浸料，按照0度或90度的方向進行交錯排列形成復合材料預浸布，其中0度鋪層含量決定復合材料網格結構的抗壓縮性能，90度鋪層含量決定復合材料網格結構的抗彎曲性能。

本發明制備的網格的形式根據采用的波紋片的形式而定，當波紋片鋸齒波的斜邊與上底邊的內角6為90度時，網格結構為矩形蜂窩結構；當波紋片鋸齒波的斜邊與上底邊的內角6為120度時，網格結構為六變形蜂窩結構。在網格結構制造過程中，網格結構復合板的強度可根據單向纖維預浸內不同角度鋪層數的比例進行調控。

其中，所述的向纖維預浸料為浸漬樹脂的單向玻璃纖維或單向碳纖維。

所述的樹脂為酚醛樹脂或者環氧樹脂。

一種網格結構的制備方法：

S1：單向纖維預浸料的鋪層，制備復合材料預浸布；

S2：通過拉擠成型工藝或者模壓成型工藝，將復合材料預浸布固化，制成波紋板；

S3：將波紋板進行切割，制成波紋片；

S4：將復合材料波紋片涂覆樹脂，并將第一條波紋片的波峰上表面與第二條波紋片對應的波谷下表面進行粘貼，形成六邊形或者矩形的網格結構，再將該網格結構的波峰的上表面和第三條波紋片對應波谷的下表面進行粘結，依次類推將多條波紋片進行粘結制備出網格結構。

其中，采用壓模成型工藝，將鋪層好的預浸料在一定的溫度、壓力條件下制造出復合材料波紋板，后將波紋板切割成一定寬度的波紋片(波紋片的寬度根據所需高強度網格結構的厚度而定)，在波紋片波峰的上表面和波谷的下表面涂覆樹脂，將一條波紋片波峰的上表面和另一條波紋片對應波谷的下表面進行粘接制成六邊形或矩形的網格結構。

所述的復合材料波紋板指截面的波峰1為矩形或梯形的鋸齒形波紋板，其中，梯形鋸齒波的斜邊與上底邊的內角6為90-180度；鋸齒形波紋板的波長為5-50mm，振幅為5-50mm。

在將波紋板進行切割制成波紋片時，波紋片的厚度可以為0.1-10mm。

將0.15mm厚度的單向玻璃纖維/酚醛樹脂預浸料按照，第一層0度/第二層90度/第三層0度/第四層90度/第五層0度(共5層)的方式排列制成玻璃纖維/酚醛樹脂預浸布。采用模壓成型工藝(所采用的模具截面波紋為梯形，梯形的斜邊與上底邊的夾角為120度，截面波長為20mm，振幅10mm)，將預浸布進行固化成型制成玻璃纖維/酚醛樹脂板。將玻璃纖維/酚醛波紋板沿著平行于截面波紋延伸的方向進行切割，制成寬度為15mm的玻璃纖維/酚醛波紋片。將玻璃纖維/酚醛波紋片的上下兩面涂覆酚醛樹脂，將一塊波紋片波谷2的下表面與另一塊波紋片波峰的上表面3進行粘接，依次類推可獲得高強度玻璃纖維/酚醛網格結構，該網格結構具有較高的彎曲強度，操作工藝簡單，成本低，并且不易變形，不易開裂，抗壓縮性能，及具有耐熱新能等優點。

以上僅僅以一個實施方式來說明本發明的設計思路，在系統允許的情況下，本發明可以擴展為同時外接更多的功能模塊，從而最大限度擴展其功能。

以上所述，僅為本發明的具體實施方式，但本發明的保護范圍并不局限于此，任何不經過創造性勞動想到的變化或替換，都應涵蓋在本發明的保護范圍之內。因此，本發明的保護范圍應該以權利要求書所限定的保護范圍為準。