一种纤维增强复合材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种纤维增强复合材料及其制备方法，所述纤维增强复合材料由纤维树脂层与阻尼层交替铺放，其中：纤维树脂层为被树脂浸润的纤维，阻尼层为被树脂浸润的蜂窝材料；纤维树脂层与阻尼层的层间可以添加橡胶层或金属层；纤维树脂层、阻尼层以及橡胶层、金属层相互交替设置。所述纤维增强复合材料制备方法包括步骤一：将纤维经树脂浸润制成纤维树脂层；步骤二：将蜂窝材料经树脂浸润制成阻尼层，纤维树脂层与阻尼层的层结构间可以添加橡胶层或金属层；步骤三：将纤维树脂层与阻尼层交替铺放于模具型腔内；步骤四：将模具型腔内的层结构经加温、加压和固化处理，制成层结构复合材料。本发明专利技术有效提升了复合材料阻尼及防火性能。

Fiber reinforced composite material and preparation method thereof

The invention discloses a fiber reinforced composite material and preparation method thereof, wherein the fiber reinforced composite material composed of fiber resin layer and damping layer alternate placement, including: fiber resin layer is impregnated with resin fiber, damping layer was honeycomb material resin infiltration; fiber resin layer and the damping layers can be the addition of rubber or metal layer; fiber resin layer, damping layer and the rubber layer and metal layer are arranged alternately. The fiber reinforced composite material preparation method comprises the following steps: a fiber made by resin infiltration of fiber resin layer; step two: honeycomb materials by resin infiltration into the damping layer, layer structure of fiber resin layer and the damping layer can be added between rubber or metal layer; step three: the fiber resin layer and damping layer alternate placement in the mold cavity; step four: the layer structure of the mold cavity by heating and pressurizing and solidification, made of composite layer structure. The invention effectively improves damping and fireproof performance of composite materials.

【技术实现步骤摘要】
一种纤维增强复合材料及其制备方法
本专利技术公开了一种纤维增强复合材料及其制备方法，涉及功能复合材料制造技术，属于材料学领域。
技术介绍
复合材料因具有比强度高、可设计性强等特点，广泛应用于汽车、船舶、航空、航天等领域。遗憾的是，普遍使用的纤维树脂复合材料的阻尼性能及防火性能较差，不能满足汽车、船舶、航空、航天减震降噪、防火安全需求。因此，如何实现材料阻尼及防火性能提升已经成为汽车、船舶、航空、航天领域迫切需要解决的技术难题。
技术实现思路
针对现有技术中的缺陷，为提升复合材料阻尼及防火性能，满足汽车、船舶、航空、航天领域减震降噪、防火安全需求，本专利技术公开了一种纤维增强复合材料及其制备方法，技术方案如下：一种纤维增强复合材料，所述复合材料由纤维树脂层与阻尼层交替铺放组成；所述纤维树脂层为被树脂浸润的纤维材料，所述阻尼层为被树脂浸润的蜂窝材料。一种纤维增强复合材料，其中，所述纤维树脂层与阻尼层的层间还添加橡胶层、金属层或橡胶/金属层，各层间相互交替设置。一种纤维增强复合材料制备方法，步骤一：将纤维经树脂浸润制成纤维树脂层；步骤二：将蜂窝材料经树脂浸润制成阻尼层；步骤三：将纤维树脂层与阻尼层交替铺放于模具型腔内；步骤四：将模具型腔内的层结构经加温、加压和固化处理，制成层结构复合材料。一种纤维增强复合材料制备方法，其中，步骤二中所述纤维树脂层与阻尼层的层结构间添加橡胶层、金属层或橡胶/金属层，各层间相互交替设置。与现有技术相比，本专利技术的有益效果在于：1、本专利技术将纤维树脂复合材料的比强度高、蜂窝与橡胶的阻尼特性强、金属的防火、延展及可修复性好等优点相结合，具有较强的设计性；2、本专利技术通过对纤维、树脂、蜂窝、橡胶、金属板的种类、铺排方式、体积分数等参数的优选，制备出的纤维增强阻尼复合材料阻尼性能提升20-30％、防火系数提升30-50％、强度提高15-20％、延展性提高5-10％，且易修复，其可广泛应用于火车、船舶、航空航天、汽车等领域。附图说明图1为不同层材料组成的纤维增强复合材料的结构示意图，其中：图1a为纤维树脂层、阻尼层组成的纤维增强复合材料结构示意图；图1b为纤维树脂层、阻尼层、橡胶层组成的纤维增强复合材料结构示意图；图1c为纤维树脂层、阻尼层、金属层组成的纤维增强复合材料结构示意图。图2为不同外层材料组成的纤维增强复合材料的结构示意图，其中：图2a为纤维树脂层为外层材料的纤维增强复合材料结构示意图；图2b为金属层为外层材料的纤维增强复合材料结构示意图；图2c为橡胶层为外层材料的纤维增强复合材料结构示意图。图3为采用连续纤维丝增强的纤维增强复合材料结构示意图。图4为采用连续纤维织物增强的纤维增强复合材料结构示意图。图中：1.纤维树脂层，2.阻尼层，3.金属层，4.橡胶层，5.短纤维，6.连续纤维丝，7.连续纤维织物。具体实施方式为了进一步阐述本专利技术的技术方案，结合说明书附图，本专利技术的具体实施方式如下：如图1a所示，本专利技术提供了一种纤维增强复合材料，所述纤维增强复合材料由纤维树脂层1和阻尼层2交替铺排组成；纤维树脂层2是由被树脂浸润的纤维材料制成，阻尼层是由被树脂浸润的带有孔隙的蜂窝材料制成，纤维树脂层1和阻尼层2之间通过树脂粘结。在上述结构的基础上，如图1b所示，纤维增强复合材料内添加有橡胶层4，以增加纤维增强复合材料的阻尼性能，且纤维树脂层1、阻尼层2和橡胶层4交替铺排，各层结构之间通过树脂粘结。为了进一步提高纤维增强复合材料的强度，在复合材料内还添加有防火功能的金属层3，如图1c所示，且纤维树脂层1、阻尼层2和金属层3交替铺排，各层结构之间通过树脂粘结。如上所述，本专利技术提供的纤维增强复合材料，在纤维树脂层1和阻尼层2的基础上，可根据实际需要选择添加橡胶层4和金属层3中的一种或两种，所添加的层结构材料均相互交替铺排，铺排顺序可根据实际需要进行选择，各层结构之间通过树脂粘结。此外，如图2a、2b和2c所示，本专利技术提供的纤维增强复合材料的外层材料根据实际需要，可选用树脂纤维层1、金属层3、橡胶层4或阻尼层2。如图3和4所示，在所述纤维树脂层1中，所采用的纤维材料为连续纤维丝6或连续纤维织物7；也可以采用短纤维5，如图1a所示；此外，也可采用其它纤维材料。结合上述一种纤维增强复合材料的结构，本专利技术还提供了一种纤维增强复合材料的制备方法，具体过程如下：步骤一：制备纤维树脂层1和阻尼层2；制备纤维树脂层1：将短纤维、连续纤维丝或连续纤维织物等纤维材料在树脂中浸润，制成纤维树脂层1；制备阻尼层2：将蜂窝材料在树脂中浸润，制成阻尼层2；步骤二：将制备好的纤维树脂层1和阻尼层2以层结构的形式交替铺放于模具型腔内，纤维树脂层1和阻尼层2之间通过树脂粘接；在此步骤中，根据实际需要添加橡胶层4和金属层3中的一种或两种。其中所述橡胶层4的材质可以为硅橡胶、丁基橡胶、丁腈橡胶等或其它；所述金属层3为金属板材经去杂处理后制成，金属板材的材质可以为铝合金、钛合金、铝锂合金或镁合金等或其它。步骤三：将已交替铺排好的层结构经热压制备得到纤维增强阻尼复合材料。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种纤维增强复合材料，其特征在于：所述复合材料由纤维树脂层与阻尼层交替铺放组成；所述纤维树脂层为被树脂浸润的纤维材料，所述阻尼层为被树脂浸润的蜂窝材料。

【技术特征摘要】
1.一种纤维增强复合材料，其特征在于：所述复合材料由纤维树脂层与阻尼层交替铺放组成；所述纤维树脂层为被树脂浸润的纤维材料，所述阻尼层为被树脂浸润的蜂窝材料。2.根据权利要求1所述的一种纤维增强复合材料，其特征在于：所述纤维树脂层与阻尼层的层间还添加橡胶层、金属层或橡胶/金属层，各层间相互交替设置。3.一种纤维增强复合材料制备方法，其特征在于：步骤一：...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩奇钢，徐凯强，
申请(专利权)人：吉林大学，
类型：发明
国别省市：吉林,22