一種基于漢麻纖維復合材料的微結構仿生復合板的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及汽車材料設計制造領域，具體是一種基于漢麻纖維復合材料的微結構仿生復合板。
【背景技術】
[0002]隨著社會的進步，人們對環境保護、節能節材等需求不斷提高，對汽車及汽車內飾件材料的要求也越來越高，市場競爭激烈;輕量化是汽車發展的趨勢，因此輕量化材料在汽車上的應用也將越來越普遍;漢麻纖維具有抗皺、除臭、殺菌、防紫外線、吸異味、吸濕排汗等特點，是人類在棉、毛、絲之后發現的新一代天然纖維。漢麻纖維被譽為“天然纖維之王”；漢麻纖維作為有機質材料，具有良好的性能，且綠色環保，現在常見的漢麻纖維復合板都是采用面板間直接加填充材料組成，此類的漢麻纖維復合板，在力學性能上不具有足夠的剛度和強度；因此，現有技術的漢麻纖維復合板雖然質量輕、環保性能好，但由于其剛度和強度不足，使用和應用起來受到了很大的局限性，需要對現有技術的漢麻纖維復合板進行改進改良，以提高其剛度和強度，滿足使用需求。
【發明內容】
[0003]本發明的目的在于提供一種環保性能好、質量輕、剛度強度高、吸能性能好、用途廣泛的基于漢麻纖維復合材料的微結構仿生復合板，以解決上述【背景技術】中提出的問題。
[0004]為實現上述目的，本發明提供如下技術方案:
[0005]—種基于漢麻纖維復合材料的微結構仿生復合板，包括面板層和加強結構層，加強結構層包括骨架和加強筋，所述面板層設置為兩層或多層;所述骨架采用粗麻繩預浸材料制成作為加強結構，所述加強筋采用細麻繩制成，細麻繩通過交叉纏繞的方式與粗麻繩連接。
[0006]作為本發明進一步的方案:所述面板層為漢麻纖維復合材料板，漢麻纖維復合材料板采用50-70 %漢麻纖維和30-50 %改性聚丙烯纖維復合而成;所述粗麻繩采用三股預浸細麻繩交叉纏繞而成，細麻繩采用單股麻纖維揉搓而成。
[0007]作為本發明再進一步的方案:所述粗麻繩的分布方式為單根的粗麻繩等距離分布，再與細麻繩通過交叉纏繞的方式連接;或者兩根粗麻繩為一組等距離分布，再與細麻繩通過交叉纏繞的方式連接;或者采用兩根粗麻繩為一組，每兩組粗麻繩中間間隔設置一組一根的粗麻繩，各組粗麻繩等距離分布，再與細麻繩通過交叉纏繞的方式連接。
[0008]作為本發明再進一步的方案:所述面板層設置為多層，各層之間骨架的粗麻繩采用正交分布或平行分布或45°角分布或60°角分布。
[0009]作為本發明再進一步的方案:所述面板層為漢麻纖維材料復合板和碳纖維復合板組合而成，或漢麻纖維材料復合板和芳綸纖維復合板組合而成，或漢麻纖維材料復合板和碳纖維復合板以及芳綸纖維復合板組合而成。
[0010]作為本發明再進一步的方案:所述面板層與骨架和加強筋在成型過程中，預先埋置金屬塊連接件用于后續的安裝和連接。
[0011]作為本發明再進一步的方案:所述面板層和加強結構層之間的空腔部分填充有輕質發泡材料。
[0012]作為本發明再進一步的方案:所述面板層和加強結構層之間通過粘結劑連接，并通過壓機或低溫壓機壓實;粘結劑采用生物環保可降解材料。
[0013]作為本發明再進一步的方案:所述面板層與加強結構層之間通過預浸麻纖維材料縫線或針織材料一體編織而成，通過烘箱固化，或者用壓機或低溫壓機壓實;預浸材料采用熱塑性或熱固性材料。
[0014]作為本發明再進一步的方案:所述漢麻纖維結構仿生復合板在汽車、建筑、包裝材料領域的應用。
[0015]與現有技術相比，本發明的有益效果是:本發明提出的一種由拓撲優化得到的，具有空間微結構的新型復合板材，通過在多層面板層之間增加空間微結構，來提供一種新型的具有空間微結構的仿生復合板材，由于采用了內部結構加強的方式，同樣的質量的情況下，其面外剛度更好，在小變形小沖擊時發生柔性變形，當外力消失后變形可恢復，而當大變形時，由于纖維材料的抗拉特性，具有韌性斷裂的特征，因此具有良好的吸能特性，應用于汽車上將有助于提高車輛的安全性；由于采用了全麻結構，具有非常好的環保回收性;本發明具有環保性能好、質量輕、面外剛度強度高、吸能性能好、用途廣泛等特點;本發明的漢麻纖維微結構仿生復合板可廣泛應用于汽車、船體、飛行器、建筑、家具、裝飾、包裝、電池封裝、高壓容器等領域，具有良好的應用前景，是一種環保的新型復合材料。
【附圖說明】
[0016]圖1為本發明加強結構層的立體結構示意圖。
[0017]圖2為本發明的立體結構示意圖。
[0018]圖3為本發明的立體結構示意圖。
[0019]圖4為本發明的側視圖。
[0020]圖5為本發明加強結構層采用正交90°的實施例示意圖。
[0021 ]圖6為本發明加強結構層采用旋轉45°的實施例示意圖。
[0022]其中，1-加強結構層;2-骨架;3-加強筋;4-面板層。
【具體實施方式】
[0023]下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。
[0024]請參閱圖1?6，本發明實施例中，一種基于漢麻纖維復合材料的微結構仿生復合板，包括面板層4和加強結構層I，加強結構層I包括骨架2和加強筋3，所述面板層4設置為兩層或多層;所述骨架2采用粗麻繩預浸材料制成作為加強結構，所述加強筋3采用細麻繩制成，細麻繩通過交叉纏繞的方式與粗麻繩連接。
[0025]所述面板層4為漢麻纖維復合材料板，漢麻纖維復合材料板采用50-70%漢麻纖維和30-50 %改性聚丙稀纖維復合而成;所述粗麻繩采用三股預浸細麻繩交叉纏繞而成，細麻繩采用單股麻纖維揉搓而成。
[0026]所述粗麻繩的分布方式為單根的粗麻繩等距離分布，再與細麻繩通過交叉纏繞的方式連接;或者兩根粗麻繩為一組等距離分布，再與細麻繩通過交叉纏繞的方式連接;或者采用兩根粗麻繩為一組，每兩組粗麻繩中間間隔設置一組一根的粗麻繩，各組粗麻繩等距離分布，再與細麻繩通過交叉纏繞的方式連接。
[0027]所述面板層4設置為多層，各層之間骨架2的粗麻繩采用正交分布或平行分布或45°角分布或60°角分布；各層之間骨架2的粗麻繩采用正交90°分布時，粗麻繩之間的間距為I8mmο
[0028]所述面板層4為漢麻纖維材料復合板和碳纖維復合板組合而成，或漢麻纖維材料復合板和芳綸纖維復合板組合而成，或漢麻纖維材料復合板和碳纖維復合板以及芳綸纖維復合板組合而成。
[0029]所述面板層4與骨架2和加強筋3在成型過程中，預先埋置金屬塊連接件用于后續的安裝和連接。
[0030]所述面板層4和加強結構層I之間的空腔部分填充有輕質發泡材料。
[0031]所述面板層4和加強結構層I之間通過粘結劑連接，并通過壓機或低溫壓機壓實；粘