本發(fā)明涉及一種整體成型蜂窩狀立體織物復(fù)合材料及其制備方法，屬于復(fù)合材料領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

中國(guó)專(zhuān)利“一種蜂窩狀孔洞組合的立體織物”專(zhuān)利號(hào)：201620554493.8，該專(zhuān)利公開(kāi)了一種蜂窩狀孔洞組合的立體織物，該織物性能上具有耐腐蝕、保溫、隔音、阻燃、透波性能優(yōu)異的特點(diǎn)；強(qiáng)度上具有高的比強(qiáng)度、比剛度、抗沖擊、抗分層及突出的抗疲勞性能。可設(shè)計(jì)性強(qiáng)，織物可采用玻璃纖維、玄武巖纖維、碳纖維等高性能體系材料。

但是由于該織物是由纖維制造而成的，屬于柔性材料，剛度很弱，無(wú)法充分發(fā)揮蜂窩狀孔洞材料比強(qiáng)度高、比剛度大、抗沖擊性能好等優(yōu)點(diǎn)。隨著航天航空、交通運(yùn)輸、民用建筑、生物醫(yī)用和體育器材等領(lǐng)域技術(shù)的發(fā)展，對(duì)蜂窩狀孔洞組合的立體織物的彈性、靈活性、高能量韌性和抗沖擊性能有更高的要求，因此需要對(duì)該蜂窩狀孔洞組合的立體織物做進(jìn)一步處理，以提高其各方面的性能，適應(yīng)技術(shù)發(fā)展的要求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種整體成型蜂窩狀立體織物復(fù)合材料的制備方法。

本發(fā)明的另一目的在于提供由上述方法制備的整體成型蜂窩狀立體織物復(fù)合材料。

本發(fā)明的又一目的在于提供一種蜂窩狀立體織物復(fù)合材料的整體成型系統(tǒng)。

本發(fā)明的目的可以通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

一種整體成型蜂窩狀立體織物復(fù)合材料的制備方法，包括以下步驟：

(1)根據(jù)蜂窩狀立體織物的孔洞選擇適宜尺寸的模具；將所述的模具緊貼織物放入蜂窩狀立體織物的孔洞中；

(2)使樹(shù)脂完全浸入蜂窩狀立體織物的纖維中對(duì)該蜂窩狀立體織物進(jìn)行復(fù)合成型；

(3)將復(fù)合成型后的蜂窩狀立體織物與模具的組合體放入烘箱中加熱固化4～6小時(shí)，其中，第1～2小時(shí)：120℃保溫，剩余時(shí)間：180℃保溫至完全固化；

(4)將加熱固化后的蜂窩狀立體織物與模具的組合體從烘箱中取出冷卻；

(5)脫模：將模具從蜂窩狀立體織物中取出；

(6)將蜂窩狀立體織物切割，修整至最終成品。

作為一種優(yōu)選技術(shù)方案，步驟(3)將蜂窩狀立體織物與模具的組合體放入烘箱中加熱固化5小時(shí)，第1小時(shí)：120℃保溫，剩余4小時(shí)：180℃保溫至完全固化。

步驟(2)所述的樹(shù)脂為環(huán)氧樹(shù)脂，酚醛樹(shù)脂或不飽和樹(shù)脂

步驟(2)所述復(fù)合成型的方法為手糊成型、抽真空成型或RTM復(fù)合成型。

所述蜂窩狀立體織物的成型方式為編織成型、機(jī)織成型、縫合成型或粘接成型。

所述的蜂窩狀立體織物為碳纖維織物、芳綸纖維織物、玻璃纖維織物、玄武巖纖維織物或聚乙烯纖維織物。

所述模具橫截面的形狀為正六邊形，正方形，圓形、三角形或其他形狀。

由上述的方法制備的整體成型蜂窩狀立體織物復(fù)合材料。

一種蜂窩狀立體織物復(fù)合材料的整體成型系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括樹(shù)脂攪拌機(jī)、樹(shù)脂壓注機(jī)、真空袋、樹(shù)脂收集裝置和烘箱，所述樹(shù)脂攪拌機(jī)的樹(shù)脂輸出端通過(guò)管路連通所述樹(shù)脂壓注機(jī)的樹(shù)脂輸入端，所述樹(shù)脂壓注機(jī)的樹(shù)脂輸出端通過(guò)管路連通所述真空袋的樹(shù)脂輸入端，所述真空袋的樹(shù)脂輸出端通過(guò)管路連通所述樹(shù)脂收集裝置的樹(shù)脂輸入端。所述樹(shù)脂攪拌機(jī)和樹(shù)脂壓注機(jī)的結(jié)構(gòu)為本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知，所述的樹(shù)脂收集裝置為樹(shù)脂收集容器。

使用時(shí)，將蜂窩狀立體織物置入真空袋中，將樹(shù)脂注入樹(shù)脂攪拌機(jī)中攪拌均勻后通過(guò)管路輸入樹(shù)脂壓注機(jī)中，通過(guò)加注機(jī)將樹(shù)脂加壓注入真空袋中，使樹(shù)脂完全浸入蜂窩狀立體織物的纖維中對(duì)該蜂窩狀立體織物進(jìn)行復(fù)合成型，將復(fù)合成型后的蜂窩狀立體織物與模具的組合體放入烘箱中加熱固化后脫模即可得到整體成型蜂窩狀立體織物復(fù)合材料。

本發(fā)明的有益效果：

本發(fā)明所制備的整體成型蜂窩狀立體織物復(fù)合材料力學(xué)性能優(yōu)異，具有很高的比強(qiáng)度和比剛度，抗沖擊性能好，同時(shí)也具有密度小、耐腐蝕、耐高溫等優(yōu)秀的理化性能，在航空航天、國(guó)防軍工、船舶制造、體育器材和醫(yī)療衛(wèi)生領(lǐng)域具有廣闊應(yīng)用前景。

附圖說(shuō)明

圖1為蜂窩狀立體織物的立體型狀圖。

圖2為蜂窩狀立體織物的俯視圖。

圖3為蜂窩狀立體織物復(fù)合材料的整體成型系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖

具體實(shí)施方式

實(shí)施例1一種蜂窩狀立體織物復(fù)合材料的整體成型系統(tǒng)

如圖3所示，該系統(tǒng)包括樹(shù)脂攪拌機(jī)1、樹(shù)脂壓注機(jī)2、真空袋3、樹(shù)脂收集裝置4和烘箱6，所述樹(shù)脂攪拌機(jī)1的樹(shù)脂輸出端通過(guò)管路連通所述樹(shù)脂壓注機(jī)2的樹(shù)脂輸入端，所述樹(shù)脂壓注機(jī)2的樹(shù)脂輸出端通過(guò)管路連通所述真空袋3的樹(shù)脂輸入端，所述真空袋3的樹(shù)脂輸出端通過(guò)管路連通所述樹(shù)脂收集裝置4的樹(shù)脂輸入端。所述樹(shù)脂攪拌機(jī)1和樹(shù)脂壓注機(jī)2的結(jié)構(gòu)為本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知，所述的樹(shù)脂收集裝置4為樹(shù)脂收集容器。使用時(shí)，將孔洞中置入模具的蜂窩狀立體織物5置入真空袋3中，將樹(shù)脂注入樹(shù)脂攪拌機(jī)1中攪拌均勻后通過(guò)管路輸入樹(shù)脂壓注機(jī)2中，通過(guò)樹(shù)脂壓注機(jī)2將樹(shù)脂加壓注入真空袋3中，使樹(shù)脂完全浸入蜂窩狀立體織物5的纖維中對(duì)該蜂窩狀立體織物進(jìn)行復(fù)合成型，將復(fù)合成型后的蜂窩狀立體織物與模具的組合體放入烘箱6中加熱固化后脫模即可得到整體成型蜂窩狀立體織物復(fù)合材料。

實(shí)施例2整體成型蜂窩狀立體織物復(fù)合材料的制備方法

(1)根據(jù)蜂窩狀立體織物的孔洞選擇適宜尺寸的模具；將所述的模具緊貼織物放入蜂窩狀立體織物的孔洞中；以孔洞橫截面形狀為正六邊形的蜂窩狀立體織物為例(如圖1和圖2所示)，所述模具橫截面的形狀為正六邊形；

(2)使環(huán)氧樹(shù)脂完全浸入蜂窩狀立體織物的纖維中對(duì)該蜂窩狀立體織物進(jìn)行RTM復(fù)合成型(可采用實(shí)施例1所述的蜂窩狀立體織物復(fù)合材料的整體成型系統(tǒng))；

(3)將復(fù)合成型后的蜂窩狀立體織物與模具的組合體放入烘箱中加熱固化5小時(shí)，其中，第1小時(shí)：120℃保溫，剩余4小時(shí)：180℃保溫至完全固化；

(4)將加熱固化后的蜂窩狀立體織物與模具的組合體從烘箱中取出置入室內(nèi)常溫狀態(tài)下冷卻4小時(shí)；

(5)脫模：用工裝將模具從蜂窩狀立體織物中取出；

(6)將蜂窩狀立體織物切割，修整至最終成品。

所述蜂窩狀立體織物的成型方式為編織成型、機(jī)織成型、縫合成型或粘接成型。所述的蜂窩狀立體織物為碳纖維織物、芳綸纖維織物、玻璃纖維織物、玄武巖纖維織物或聚乙烯纖維織物。

本發(fā)明所制備的整體成型蜂窩狀立體織物復(fù)合材料力學(xué)性能優(yōu)異，具有很高的比強(qiáng)度和比剛度，抗沖擊性能好，同時(shí)也具有密度小、耐腐蝕、耐高溫等優(yōu)秀的理化性能，在航空航天、國(guó)防軍工、船舶制造、體育器材和醫(yī)療衛(wèi)生領(lǐng)域具有廣闊應(yīng)用前景。