一种无人机机身超强耐候蒙皮材料及其制备方法技术

本发明专利技术提供一种无人机机身超强耐候蒙皮材料及其制备方法，涉及无人机技术领域，由内而外依次为钛合金箔材、PBO平纹织物、GFRP面板、稀土掺杂ZnO/PMMA/PVDF复合薄膜，所述钛合金箔材与无人机机身通过粘接、铆接或焊接固定，所述GFRP面板的厚度为3‑8mm，所述GFRP面板上均匀密布有通孔，所述钛合金箔材、PBO平纹织物、GFRP面板、稀土掺杂ZnO/PMMA/PVDF复合薄膜之间为粘结层，本发明专利技术蒙皮材料可以在无人机机身表面形成流线型的外包覆层，可以极大的无人机在飞行或悬空过程中的阻力。

A kind of super weatherproof skin material for UAV fuselage and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
一种无人机机身超强耐候蒙皮材料及其制备方法
本专利技术涉及无人机
，具体涉及一种无人机机身超强耐候蒙皮材料及其制备方法。
技术介绍
无人驾驶飞机简称“无人机”，英文缩写为“UAV”，是利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置操纵的不载人飞机，或者由车载计算机完全地或间歇地自主地操作。与有人驾驶飞机相比，无人机往往更适合那些太“愚钝，肮脏或危险”的任务。无人机按应用领域，可分为军用与民用。军用方面，无人机分为侦察机和靶机。民用方面，无人机+行业应用，是无人机真正的刚需；目前在航拍、农业、植保、微型自拍、快递运输、灾难救援、观察野生动物、监控传染病、测绘、新闻报道、电力巡检、救灾、影视拍摄、制造浪漫等等领域的应用，大大的拓展了无人机本身的用途，发达国家也在积极扩展行业应用与发展无人机技术。无人机蒙皮是指包围在无人机机身骨架结构外且用粘接剂或铆钉固定于骨架上，形成无人机气动力外形的维形构件。无人机蒙皮与骨架所构成的蒙皮结构具有较大承载力及刚度，而自重却很轻，起到承受和传递气动载荷的作用。蒙皮承受空气动力作用后将作用力传递到相连的无人机机身骨架上，受力复杂，加之蒙皮直接与外界接触，所以不仅要求蒙皮材料强度高、塑性好，还要求表面光滑，有较高的抗蚀能力，另外，无人机接收阳光直射，所以要求其还还有一定的耐高温、耐老化、抗紫外线的能力。中国专利CN108624171A公开了一种用于无人机蒙皮的磁漆配方，其由下列重量份的成分组成：羧基丙烯酸树脂35-55份、丙二醇单甲醚15-30份、纳米高岭石13-18份、滑石粉10-17份、硅酸镁4-9份、碳化硅8-12份、硫酸铝1-4份、亚硝酸钠2-5份、醋酸丁酯6-12份、聚乙二醇2-8份、聚丙烯酰胺2-9份、颜料6-15份、去离子水5-9份。该专利技术提高了漆膜的抗紫外线老化和热老化性，同时也可提高附着力、耐冲击强度和柔韧性。采用丙烯树脂提高磁漆的耐候性和保光保色性，采用该专利技术的优秀性能使其特别适用于飞机蒙皮，能够延长飞机结构材料的使用寿命。中国专利CN106494606A公开了一种中空长航时无人机蒙皮结构是铝合金和巴尔沙轻木胶合而成机翼、水平尾翼和垂直尾翼蒙皮结构。具有高抗剪、高拉伸强度的轻比重复合材料结构。机翼根部弯矩达360公斤·米，由此产生极大的拉伸应力和剪切应力，为了满足这样的强度要求，需要高抗剪蒙皮而且重量极轻。采用这种蒙皮后由于铝蒙皮已经磷酸阳极化，表面光滑且具有极强的抗恶劣气候条件的能力。
技术实现思路
(一)解决的技术问题针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种无人机机身超强耐候蒙皮材料及其制备方法。(二)技术方案为实现以上目的，本专利技术通过以下技术方案予以实现：一种无人机机身超强耐候蒙皮材料，由内而外依次为钛合金箔材、PBO平纹织物、GFRP面板、稀土掺杂ZnO/PMMA/PVDF复合薄膜，所述钛合金箔材与无人机机身通过粘接、铆接或焊接固定，所述GFRP面板的厚度为3-8mm，所述GFRP面板上均匀密布有通孔，所述钛合金箔材、PBO平纹织物、GFRP面板、稀土掺杂ZnO/PMMA/PVDF复合薄膜之间为粘结层。进一步地，所述钛合金箔材由以下重量百分数的元素组成：Mo4-6％、Al3-3.5％、Cr6-8％、Nb0.1-0.3％、Zr2-3％、Si0.25-0.5％，余量为钛。进一步地，所述钛合金箔材由以下重量百分数的元素组成：Mo4.3％、Al3.2％、Cr6.5％、Nb0.2％、Zr2.2％、Si0.28％，余量为钛。进一步地，所述钛合金箔材由以下重量百分数的元素组成：Mo6％、Al3.3％、Cr7.5％、Nb0.12％、Zr3％、Si0.26％，余量为钛。进一步地，所述稀土掺杂ZnO/PMMA/PVDF复合薄膜为铈、钇共掺杂ZnO/PMMA/PVDF复合薄膜。进一步地，所述铈、钇共掺杂ZnO/PMMA/PVDF复合薄膜的制备方法如下：(1)分别配置一定浓度的氯化锌和氢氧化钠溶液，并称取一定重量的硝酸铈和硝酸钇，将氯化锌溶液与一定体积的无水乙醇共混后再将硝酸铈和硝酸钇加入，搅拌均匀后，逐滴滴加氢氧化钠溶液，滴毕后，搅拌5-10min，再40-45℃水浴静置10-20min，抽滤，沉淀物多次超声震荡水洗后，升温至200-240℃煅烧3-5h，得到铈、钇共掺杂掺杂ZnO；(2)将PMMA树脂和PVDF树脂置于烘箱中70-80℃干燥10-15h后，按一定比例与铈、钇共掺杂掺杂ZnO混合均匀后加入到双螺杆挤出机中挤出流涎成膜即可。进一步地，步骤(1)中氯化锌溶液的摩尔浓度为0.5-1mol/L，氢氧化钠溶液的摩尔浓度为1-2mol/L。进一步地，步骤(1)中硝酸铈和硝酸钇的摩尔质量比为3-6：1。进一步地，PMMA树脂、PVDF树脂、铈、钇共掺杂掺杂ZnO的质量比为10-20：5-10：1。上述无人机机身超强耐候蒙皮材料的制备方法，具体如下：在钛合金箔材外表面均匀涂刷一层粘结剂再将PBO平纹织物黏附于其上；再将GFRP面板内表面均匀涂刷一层粘结剂，注意粘结剂不要堵塞通孔；将钛合金箔材与GFRP面板0.8-1.2MPa、60-65℃热压复合20-30min，冷却至室温后，在GFRP面板外表面均匀涂刷一层粘结剂，同样注意粘结剂不要堵塞通孔，再将稀土掺杂ZnO/PMMA/PVDF复合薄膜黏附于其上，40-50℃固化5-10h即可。(三)有益效果本专利技术提供了一种无人机机身超强耐候蒙皮材料及其制备方法，具有以下有益效果：本专利技术蒙皮材料可以在无人机机身表面形成流线型的外包覆层，可以极大的无人机在飞行或悬空过程中的阻力，而且最外层的铈、钇共掺杂ZnO/PMMA/PVDF复合薄膜光滑平整，无人机高速飞行过程中不易失稳，改善了气动特性，位于蒙皮材料最内部的钛合金箔材强度高而密度又小，机械性能好，韧性和抗蚀性能很好，可以用于保护无人机机身，甚至与在高速飞行与鸟群相撞时还可以返航，在钛合金箔材的保护下其内部的电子元件并不会被损坏，GFRP面板作为芯材，耐盐水、化学物质，不受酸雨、盐及大部分化学物质的环境影响，而且其上均匀密布的通孔可以形成“音室”，起到吸音降噪的目的，最外层的铈、钇共掺杂ZnO/PMMA/PVDF复合薄膜在波长在200-400nm的紫外线由极强的屏蔽性能，而且，漫散率低，透明度高，耐候性能好，可以有效保护无机人机身。附图说明图1为本专利技术蒙皮材料的剖视图。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。实施例1：一种无人机机身超强耐候蒙皮材料，由内而外依次为钛合金箔材、PBO平纹织物、GFRP面板、稀土本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种无人机机身超强耐候蒙皮材料，其特征在于，由内而外依次为钛合金箔材、PBO平纹织物、GFRP面板、稀土掺杂ZnO/PMMA/PVDF复合薄膜，所述钛合金箔材与无人机机身通过粘接、铆接或焊接固定，所述GFRP面板的厚度为3-8mm，所述GFRP面板上均匀密布有通孔，所述钛合金箔材、PBO平纹织物、GFRP面板、稀土掺杂ZnO/PMMA/PVDF复合薄膜之间为粘结层。/n

【技术特征摘要】
1.一种无人机机身超强耐候蒙皮材料，其特征在于，由内而外依次为钛合金箔材、PBO平纹织物、GFRP面板、稀土掺杂ZnO/PMMA/PVDF复合薄膜，所述钛合金箔材与无人机机身通过粘接、铆接或焊接固定，所述GFRP面板的厚度为3-8mm，所述GFRP面板上均匀密布有通孔，所述钛合金箔材、PBO平纹织物、GFRP面板、稀土掺杂ZnO/PMMA/PVDF复合薄膜之间为粘结层。


2.如权利要求1所述的无人机机身超强耐候蒙皮材料，其特征在于，所述钛合金箔材由以下重量百分数的元素组成：Mo4-6％、Al3-3.5％、Cr6-8％、Nb0.1-0.3％、Zr2-3％、Si0.25-0.5％，余量为钛。


3.如权利要求2所述的无人机机身超强耐候蒙皮材料，其特征在于，所述钛合金箔材由以下重量百分数的元素组成：Mo4.3％、Al3.2％、Cr6.5％、Nb0.2％、Zr2.2％、Si0.28％，余量为钛。


4.如权利要求2所述的无人机机身超强耐候蒙皮材料，其特征在于，所述钛合金箔材由以下重量百分数的元素组成：Mo6％、Al3.3％、Cr7.5％、Nb0.12％、Zr3％、Si0.26％，余量为钛。


5.如权利要求1所述的无人机机身超强耐候蒙皮材料，其特征在于，所述稀土掺杂ZnO/PMMA/PVDF复合薄膜为铈、钇共掺杂ZnO/PMMA/PVDF复合薄膜。


6.如权利要求1所述的无人机机身超强耐候蒙皮材料，其特征在于，所述铈、钇共掺杂ZnO/PMMA/PVDF复合薄膜的制备方法如下：
(1)分别配置一定浓度的氯化锌和氢氧化钠溶液，并称取一定重...

【专利技术属性】
技术研发人员：尹娜，
申请(专利权)人：安徽信推联网络科技有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34