專利名稱：一種樹脂基輕質(zhì)隱身點(diǎn)陣復(fù)合材料夾層板的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種輕質(zhì)隱身點(diǎn)陣材料夾層板，屬于飛行器復(fù)合材料結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)領(lǐng)
域，特別涉及一種樹脂基輕質(zhì)隱身點(diǎn)陣復(fù)合材料。
背景技術(shù)：
為了滿足航空/航天大構(gòu)件的超輕結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)(輕質(zhì)、高強(qiáng)度、高韌性等等)和多功 能性(吸波，制動(dòng)等等)要求，各國(guó)的力學(xué)和材料工作者所面臨的挑戰(zhàn)是如何發(fā)明一種新型 的航空航天輕質(zhì)多功能材料。點(diǎn)陣材料是由結(jié)點(diǎn)和結(jié)點(diǎn)間連接桿件單元組成的周期結(jié)構(gòu)材 料。它的特點(diǎn)是其細(xì)觀構(gòu)型為三維網(wǎng)架體系，網(wǎng)架中的空隙沒(méi)有用來(lái)承載的填充物，這樣的 設(shè)計(jì)節(jié)省了大量的質(zhì)量，提高了比剛度和比強(qiáng)度?？稍诰W(wǎng)架空隙中填充其他功能材料達(dá)到 降低噪音、屏蔽電磁輻射、抗沖擊和碰撞的吸能能力。目前，國(guó)內(nèi)外的復(fù)合材料夾層板主要 是蜂窩夾層，但它不能很好的實(shí)現(xiàn)其他功能的設(shè)計(jì)要求，比如隱身等。

發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是為了實(shí)現(xiàn)承載隱身一體化設(shè)計(jì)，提出一種輕質(zhì)隱身點(diǎn)陣復(fù)合 材料夾層板，它可以實(shí)現(xiàn)隱身和承載兩種結(jié)構(gòu)的整體成型，減少后期填充隱身材料的步驟， 降低了制備成本。它比傳統(tǒng)的層合復(fù)合材料平板和夾層復(fù)合材料平板相比，質(zhì)量更輕，同時(shí) 具有承載和隱身功能。 —種輕質(zhì)隱身點(diǎn)陣復(fù)合材料夾層板，其特征在于它由上面板、下面板、設(shè)置在上 下面板之間的點(diǎn)陣芯子以及在填充在點(diǎn)陣芯子之間的功能材料構(gòu)成。所述的點(diǎn)陣芯子是周 期排列的四棱錐結(jié)構(gòu)或者是四面體結(jié)構(gòu)。所述的填充在點(diǎn)陣芯子之間的功能材料為吸波隱 身材料。所述的上面板、下面板以及點(diǎn)陣芯子均為樹脂基材料。 本實(shí)用新型提出了一種輕質(zhì)隱身點(diǎn)陣復(fù)合材料夾層板，它同時(shí)具有承載和隱身的 功能，這對(duì)于需要同時(shí)具有承載隱身功能的飛行器結(jié)構(gòu)具有重要的意義。吸波材料按材料 成型工藝和承載能力可分為涂敷型和結(jié)構(gòu)型。涂敷型吸波材料是將吸收劑與粘結(jié)劑混合后 涂敷于目標(biāo)表面形成吸波涂層；而結(jié)構(gòu)型吸波材料，則通常是將吸收劑分散在由特種纖維 (如石英纖維、玻璃纖維等)增強(qiáng)的結(jié)構(gòu)材料中所形成的結(jié)構(gòu)復(fù)合材料，它具有承載和吸收 雷達(dá)波雙重功能。涂敷型吸波材料形成的吸波涂層與面板的結(jié)合受各種因素的限制，牢固 性較差，一旦脫落易形成大面積的隱身缺陷。另外涂層的基體無(wú)纖維增強(qiáng)，薄則無(wú)法達(dá)到理 想的吸波效果，太厚又強(qiáng)度太低，并且增重太大。而結(jié)構(gòu)型吸波材料因其承載能力和結(jié)構(gòu) 的可設(shè)計(jì)性，可以直接作為飛行器的蒙皮或部件，有助于控制飛行器的重量，提高其力學(xué)性 能。本實(shí)用新型正是滿足的承載和隱身一體化設(shè)計(jì)的需求，增加了隱身設(shè)計(jì)的自由度。 本實(shí)用新型所述的所述輕質(zhì)隱身點(diǎn)陣復(fù)合材料夾層板可按如下步驟進(jìn)行制備 首先按照設(shè)計(jì)要求的尺寸吸波隱身材料，為了達(dá)到隱身效果，可設(shè)計(jì)梯度構(gòu)型，然 后根據(jù)四棱錐胞元或者四面體胞元的樹脂基纖維束桿件在空間的分布，在隱身材料上加工 與樹脂基纖維束桿件空間位置相對(duì)應(yīng)的通孔，然后在隱身材料胎板的上表面和下表面對(duì)稱鋪設(shè)樹脂基復(fù)合材料層，接著利用纖維束穿插工藝在對(duì)應(yīng)通孔位置穿插樹脂基纖維束，形 成周期的四棱錐或者四面體結(jié)構(gòu)，最后在第一次鋪設(shè)的樹脂基復(fù)合材料層上再次鋪設(shè)樹脂 基復(fù)合材料層，形成上面板和下面板，在常溫條件下進(jìn)行固化并裁減至設(shè)計(jì)要求的尺寸。 本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)及突出性效果可以實(shí)現(xiàn)隱身和承載兩種 結(jié)構(gòu)的整體成型，減少后期填充隱身材料的步驟，降低了制備成本。它比傳統(tǒng)的層合復(fù)合材 料平板和夾層復(fù)合材料平板相比，質(zhì)量更輕，同時(shí)具有承載和隱身功能，加工簡(jiǎn)單方便，容 易實(shí)現(xiàn)。

圖1是本發(fā)明提供的輕質(zhì)隱身點(diǎn)陣材料夾層板的結(jié)構(gòu)示意圖。
1-上面板；2_下面板；3_點(diǎn)陣芯子；4_吸波材料；
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說(shuō)明。 圖1為本發(fā)明提供的一種輕質(zhì)隱身點(diǎn)陣復(fù)合材料夾層板結(jié)構(gòu)示意圖，它由上面板 1、下面板2、設(shè)置在上下面板之間的點(diǎn)陣芯子3以及在填充在點(diǎn)陣芯子之間的功能材料4構(gòu) 成。所述的點(diǎn)陣芯子是周期排列的四棱錐結(jié)構(gòu)或者是四面體結(jié)構(gòu)。所述的填充在點(diǎn)陣芯子 之間的功能材料為吸波隱身材料。所述的上面板、下面板以及點(diǎn)陣芯子均為樹脂基材料。 本實(shí)用新型所述的所述輕質(zhì)隱身點(diǎn)陣復(fù)合材料夾層板可按如下步驟進(jìn)行制備 首先按照設(shè)計(jì)要求的尺寸300. 28X300. 28X20mm吸波隱身材料，為了達(dá)到隱身 效果，可設(shè)計(jì)梯度構(gòu)型，然后根據(jù)四棱錐胞元或者四面體胞元的樹脂基纖維束桿件在空間 的分布，在隱身材料上加工與樹脂基纖維束桿件空間位置相對(duì)應(yīng)的通孔，例如，上表面形成 10 X 10個(gè)孔，下表面形成11X11個(gè)孔，每?jī)蓚€(gè)孔間距28. 28mm，同時(shí)上下表面的孔等間距錯(cuò) 開，上表面孔的外圍尺寸254. 52X254. 52mm，下表面孔的外圍尺寸280. 28X280. 28mm，然 后在隱身材料胎板的上表面和下表面按照(0，90)^對(duì)稱鋪設(shè)預(yù)浸料，厚度至少為0. 5mm，接 著利用纖維束穿插工藝在對(duì)應(yīng)通孔位置穿插樹脂基纖維束，形成周期的四棱錐或者四面體 結(jié)構(gòu)，最后在第一次鋪設(shè)的樹脂基復(fù)合材料層上再次按(0，90)4s鋪設(shè)樹脂基復(fù)合材料層， 厚度至少為O. 5mm，，形成上面板和下面板，采用電子束輻射固化技術(shù)在常溫條件下進(jìn)行固 化并裁減至設(shè)計(jì)要求的尺寸。
權(quán)利要求一種樹脂基輕質(zhì)隱身點(diǎn)陣復(fù)合材料夾層板，其特征在于它由上面板、下面板、設(shè)置在上下面板之間的點(diǎn)陣芯子以及在填充在點(diǎn)陣芯子之間的功能材料構(gòu)成。
2. 如權(quán)利要求1所述的一種樹脂基輕質(zhì)隱身點(diǎn)陣復(fù)合材料夾層板，其特征在于點(diǎn)陣 芯子是周期排列的四棱錐結(jié)構(gòu)或者是四面體結(jié)構(gòu)。
3. 如權(quán)利要求1所述的一種樹脂基輕質(zhì)隱身點(diǎn)陣復(fù)合材料夾層板，其特征在于填充 在點(diǎn)陣芯子之間的功能材料為吸波隱身材料。
4. 如權(quán)利要求1所述的一種樹脂基輕質(zhì)隱身點(diǎn)陣復(fù)合材料夾層板，其特征在于上面 板、下面板以及點(diǎn)陣芯子均為樹脂基材料。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種輕質(zhì)隱身點(diǎn)陣材料夾層板，屬于飛行器復(fù)合材料結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)領(lǐng)域，特別涉及一種樹脂基輕質(zhì)隱身點(diǎn)陣復(fù)合材料。本實(shí)用新型為一種樹脂基輕質(zhì)隱身點(diǎn)陣復(fù)合材料夾層板，它由上面板、下面板、設(shè)置在上下面板之間的點(diǎn)陣芯子以及在填充在點(diǎn)陣芯子之間的功能材料構(gòu)成。所述的點(diǎn)陣芯子是周期排列的四棱錐結(jié)構(gòu)或者是四面體結(jié)構(gòu)。所述的填充在點(diǎn)陣芯子之間的功能材料為吸波隱身材料。它實(shí)現(xiàn)了承載和隱身一體化設(shè)計(jì)，容易實(shí)現(xiàn)整體成型制備，減少了填充吸波隱身材料的工藝，加工簡(jiǎn)單方便。
文檔編號(hào)B32B27/00GK201456485SQ200920108419
公開日2010年5月12日 申請(qǐng)日期2009年5月26日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月26日
發(fā)明者方岱寧, 裴永茂, 谷宇, 陳明繼 申請(qǐng)人:北京東寶億通科技股份有限公司;谷宇