碳纤维增强PMI泡沫-金字塔夹层板复合结构及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种碳纤维增强PMI泡沫‑金字塔夹层板复合结构及其制备方法，包括面板和金字塔点阵芯体，金字塔点阵芯体设置在两个面板之间构成金字塔点阵夹层板，在金字塔点阵芯体的孔隙中间隔性填充有碳纤维增强PMI泡沫，碳纤维增强PMI泡沫内添加有增强相碳纤维。本发明专利技术制造工艺成本较低，易于规模化生产，在安全防护、交通运输、机械制造、航空航天等领域具有广泛的应用前景。

【技术实现步骤摘要】
碳纤维增强PMI泡沫-金字塔夹层板复合结构及其制备方法
本专利技术属于超轻多孔金属材料
，具体涉及一种碳纤维增强PMI泡沫-金字塔夹层板复合结构及其制备方法。
技术介绍
超轻多孔金属材料是近些年来随着材料制备以及机械加工技术的迅速发展而出现的一类新型多功能材料，具有结构功能一体化的特征。其芯体具有高的孔隙率，其微结构按规则程度可分为无序和有序两大类，前者包括闭孔泡沫铝材料，而后者包括二维点阵材料(如蜂窝、波纹结构)与三维桁架结构(如金字塔、四面体结构)。PMI泡沫材料是目前强度和刚度最高的耐热泡沫塑料，结构为100％闭孔，具有优异的抗蠕变性能和防火性能，无毒，低烟。值得注意的是，随着泡沫密度的减小，PMI泡沫的强度和刚度会明显下滑。为此，将碳纤维或再生碳纤维加入PMI泡沫，不仅提高了泡沫自身的力学性能，如压缩强度、剪切强度和孔壁韧性等，而且增加了电磁屏蔽性能、抗静电性能。金字塔点阵夹层板具有高的比强度和比刚度，作为结构材料优势明显，但其芯体或者节点往往容易在较低的应变时就达到应力峰值，继而软化失效。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种碳本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种碳纤维增强PMI泡沫‑金字塔夹层板复合结构，其特征在于，包括面板(1)和金字塔点阵芯体(2)，金字塔点阵芯体(2)设置在两个面板(1)之间构成金字塔点阵夹层板，在金字塔点阵芯体(2)的孔隙中间隔性填充有碳纤维增强PMI泡沫(3)，碳纤维增强PMI泡沫(3)内添加有增强相碳纤维(4)。

【技术特征摘要】
1.一种碳纤维增强PMI泡沫-金字塔夹层板复合结构，其特征在于，包括面板(1)和金字塔点阵芯体(2)，金字塔点阵芯体(2)设置在两个面板(1)之间构成金字塔点阵夹层板，在金字塔点阵芯体(2)的孔隙中间隔性填充有碳纤维增强PMI泡沫(3)，碳纤维增强PMI泡沫(3)内添加有增强相碳纤维(4)。2.根据权利要求1所述的一种碳纤维增强PMI泡沫-金字塔夹层板复合结构，其特征在于，金字塔点阵芯体(2)的相对密度为0.01～0.15，碳纤维增强PMI泡沫(3)的密度为30～100kg/m3。3.一种碳纤维增强PMI泡沫-金字塔夹层板复合结构的制备方法，其特征在于，首先制备金字塔点阵芯体(2)；然后将金字塔点阵芯体(2)与面板(1)焊接制成金字塔点阵夹层板；然后以碳纤维或再生碳纤维作为增强材料，以甲基丙烯腈与甲基丙烯酸作为共聚单体，加入引发剂、交联剂、发泡剂、成核剂等制备出可发泡聚合体；然后将可发泡聚合体填充入金字塔点阵夹层板的孔隙，在烘箱中自由发泡、热处理，制备得到完全充满于金字塔点阵夹层板孔隙的碳纤维增强PMI泡沫后，自然冷却至室温，得到碳纤维增强PMI泡沫-金字塔点阵夹层板复合结构。4.根据权利要求3所述的一种碳纤维增强PMI泡沫-金字塔夹层板复合结构的制备方法，其特征在于，将冲孔菱形网或平整过的拉伸网采用模压或折叠技术形成金字塔点阵芯体(2)，然后将面板(1)和金字塔点阵芯体(2)采用金属清洗剂清洗去除油污和锈迹，采用钎焊或激光焊将面板(1)与金字塔点阵芯体(2)连接制成金字塔点阵夹层板，冲孔菱形网或平整过的拉伸网以及面板(1)的材质为不锈钢、钛合金或铝合金。5.根据权利要求3所述的一种碳纤维增强PMI泡沫-金字塔夹层板复合结构的制备方法，其特征在于，增强材料的制备具体如下：将碳纤维原丝在350～450℃下的空气气氛中加热20～40min，然后浸入质量浓度20～4...

【专利技术属性】
技术研发人员：王昕，张钱城，卢天健，赵振宇，李朗，魏子涵，
申请(专利权)人：西安交通大学，
类型：发明
国别省市：陕西,61