一种用于主动冷却结构的蜂窝芯及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种用于主动冷却结构的蜂窝芯及其制备方法和应用。所述制备方法包括箔材的裁剪、叠层铺放预制体的制备、固化预制体的制备、钻孔预制体的制备和钻孔预制体的展开等步骤。本发明专利技术通过在蜂窝芯材侧壁上钻孔，实现了封闭蜂窝芯格间的相互联通，应用于主动冷却结构中，可实现冷却介质在蜂窝芯中的流动，达到快速降温效果。本发明专利技术的制备方法的工艺简单，在发挥蜂窝结构承载能力的同时解决了蜂窝芯格封闭的问题，获得了可用于主动冷却承载结构的蜂窝芯。构的蜂窝芯。构的蜂窝芯。

【技术实现步骤摘要】
一种用于主动冷却结构的蜂窝芯及其制备方法


[0001]本专利技术涉及蜂窝芯
，具体涉及一种用于主动冷却结构的蜂窝芯及其制备方法和在主动冷却结构中的应用，尤其是在具有主动冷却需求的夹层结构制造中的应用。

技术介绍

[0002]蜂窝结构具有优异的比强/刚度，能够以较小的重量满足较大的载荷要求，并可大幅度减小结构体本身的自重。同时，蜂窝结构具备结构稳定性好、抗冲击和缓冲性能好的优点。
[0003]主动冷却是一种利用冷却剂带走或隔阻热量，保证结构温度不超过许用值的温控方式。通常主动冷却采用空心夹层结构，空心夹层结构提供了冷却剂在结构内部的流动的通道。通常主动冷却结构既能实现一定的结构承载需求，又能满足相应的温控效果，具有结构功能一体化特性。蜂窝芯作为一种轻质高强材料，将其用于主动冷却夹层结构，可发挥显著发挥其优势。
[0004]传统蜂窝芯采用的正六边形结构，芯格间通常是相互独立，无法直接实现主动冷却介质在蜂窝承载结构内部例如芯格之间的流动。而且，蜂窝结构作为弱刚性结构，展开完成后再对其进行加工的难度较大，如果想要在芯格之间形成连通，也只能在靠近蜂窝孔道的两端附近打孔。本专利技术提供了一种制备方法能在蜂窝芯成型的同时实现芯格间的相互联通，使其可用于主动冷却结构。

技术实现思路

[0005]为了解决上述技术问题，本专利技术在第一方面提供了一种用于主动冷却结构的蜂窝芯的制备方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
[0006](1)箔材的裁剪：根据需要的尺寸和数量切割箔材以备用于随后的叠层铺放；
[0007](2)叠层铺放预制体的制备：从第一层箔材边缘位置开始使用胶粘剂进行涂胶，涂胶宽度W为单倍蜂窝芯晶格边长，涂胶间距L为三倍蜂窝芯晶格边长；将第二张箔材以与第一张箔材的边缘位置对齐的方式叠层铺放至第一张箔材上并胶粘在一起；从第二层箔材距离边缘2W的位置开始以所述涂胶宽度W和涂胶间距L进行涂胶；以后奇数层的箔材按照第一层的方式进行涂胶，偶数层的箔材按照第二层的方式进行涂胶，并依次叠层铺放并胶粘至预期的层数，得到叠层铺放预制体；
[0008](3)固化预制体的制备：对所述叠层铺放预制体进行热压固化，得到固化预制体；
[0009](4)钻孔预制体的制备：对固化预制体的非胶粘面进行钻孔处理，得到钻孔预制体；
[0010](5)钻孔预制体的展开：对所述钻孔预制体进行拉伸展开，从而得到所述蜂窝芯。
[0011]本专利技术在第二方面提供了根据本专利技术第一方面所述制备方法制得的蜂窝芯。
[0012]相对于现有技术，本专利技术具有如下技术效果：
[0013](1)本专利技术的制备方法的工艺简单，在可以在展开之前实现多排蜂窝通道的打孔。
[0014](2)本专利技术的制备方法可以实现蜂窝通道壁部的均匀打孔，在同样打孔率的情况下可以实现更高的压缩强度。
[0015](3)不仅可以在蜂窝通道的端部打孔，可以在蜂窝通道的中部打孔，在实现相同的压缩强度下，可以具有显著较低的密度。
[0016](4)本专利技术的制备方法可以在发挥蜂窝结构承载能力的同时解决了蜂窝芯格封闭的问题，获得了可用于主动冷却承载结构的蜂窝芯。
[0017](5)本专利技术的制备方法制得的蜂窝芯具有压缩强度大、密度低，尤其是在用于主动冷却承载结构时具有冷却效果好等优点。
附图说明
[0018]图1显示了本专利技术的用于主动冷却结构的蜂窝芯的制备方法的工艺流程图。
[0019]图2显示了本专利技术的用于主动冷却结构的蜂窝芯的一个具体实施方式的打孔示意图(局部界面示意图)。
[0020]图3显示了本专利技术的用于主动冷却结构的蜂窝芯的一个具体实施方式的示意图(局部截面示意图)。
具体实施方式
[0021]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具体实施方式对本专利技术的技术方案进行更清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本专利技术的一部分实施方式，而不是全部的实施实施方式。基于本专利技术中的实施实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本专利技术保护的范围。
[0022]现在参考图1，其中显示了显示了本专利技术的用于主动冷却结构的蜂窝芯的制备方法的工艺流程图。本专利技术的制备方法包括箔材的裁剪、叠层铺放预制体的制备、固化预制体的制备、钻孔预制体的制备和钻孔预制体的展开共5个步骤。通过上述5个步骤，由此制得所述蜂窝芯。
[0023]具体地说，如上所述，本专利技术在第一方面提供了一种用于主动冷却结构的蜂窝芯的制备方法，所述方法包括如下步骤：
[0024](1)箔材的裁剪：根据需要的尺寸和数量切割箔材以备用于随后的叠层铺放；
[0025](2)叠层铺放预制体的制备：从第一层箔材边缘位置开始使用胶粘剂进行涂胶，涂胶宽度W为单倍蜂窝芯晶格边长，涂胶间距L为三倍蜂窝芯晶格边长；将第二张箔材以与第一张箔材的边缘位置对齐的方式叠层铺放至第一张箔材上并胶粘在一起；从第二层箔材距离边缘2W的位置开始以所述涂胶宽度W和涂胶间距L进行涂胶；以后奇数层的箔材按照第一层的方式进行涂胶，偶数层的箔材按照第二层的方式进行涂胶，并依次叠层铺放并胶粘至预期的层数，得到叠层铺放预制体；
[0026](3)固化预制体的制备：对所述叠层铺放预制体进行热压固化，得到固化预制体；
[0027](4)钻孔预制体的制备：对固化预制体的非胶粘面进行钻孔处理，得到钻孔预制体；
[0028](5)钻孔预制体的展开：对所述钻孔预制体进行拉伸展开，从而得到所述蜂窝芯。
[0029]在步骤(1)中，本专利技术对箔材没有特别的限制。但是在一些优选的实施方式中，所述箔材的材料选自铝合金、钛合金和不锈钢中的一种或多种。
[0030]另外，在一些优选的实施方式中，所述箔材的厚度可以为0.03mm～0.1mm，例如为0.04、0.05、0.06、0.07、0.08或0.09mm。
[0031]在步骤(2)中，本专利技术对胶粘剂没有特别的限制。但是在一些优选的实施方式中，所述涂敷采用的胶粘剂选自环氧树脂、双马树脂和聚酰亚胺树脂中的一种或多种。
[0032]在步骤(2)中，从第一层箔材边缘位置开始使用胶粘剂进行涂胶，涂胶宽度W为单倍蜂窝芯晶格边长，涂胶间距L为三倍蜂窝芯晶格边长。
[0033]现在参考图2和图3。
[0034]首先参见图2。图2中示出了若干个区域，由区域a、b、c和d组成的重复单元。区域a为具有宽度W的胶粘面；区域b、区域c和区域d的宽度均各自等于W的3个连续的非胶粘面，因此这三个非胶粘面的宽度的总和为3W。因此，第一层箔材涂胶时是从箔材边缘位置开始，以涂胶宽度W(单倍蜂窝芯晶格边长)和涂胶间距L(三倍蜂窝芯晶格边长)进行涂胶。
[0035]本专利技术的蜂窝芯用于主动冷却结构，蜂窝芯由多个截面为正六边形的通道组成，换言之，蜂窝芯的截面由多个正六边形组成。正六边形的边长就是蜂窝芯晶格边长，其对应于图2区域a、b、本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于主动冷却结构的蜂窝芯的制备方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：(1)箔材的裁剪：根据需要的尺寸和数量切割箔材以备用于随后的叠层铺放；(2)叠层铺放预制体的制备：从第一层箔材边缘位置开始使用胶粘剂进行涂胶，涂胶宽度W为单倍蜂窝芯晶格边长，涂胶间距L为三倍蜂窝芯晶格边长；将第二张箔材以与第一张箔材的边缘位置对齐的方式叠层铺放至第一张箔材上并胶粘在一起；从第二层箔材距离边缘2W的位置开始以所述涂胶宽度W和涂胶间距L进行涂胶；以后奇数层的箔材按照第一层的方式进行涂胶，偶数层的箔材按照第二层的方式进行涂胶，并依次叠层铺放并胶粘至预期的层数，得到叠层铺放预制体；(3)固化预制体的制备：对所述叠层铺放预制体进行热压固化，得到固化预制体；(4)钻孔预制体的制备：对固化预制体的非胶粘面进行钻孔处理，得到钻孔预制体；(5)钻孔预制体的展开：对所述钻孔预制体进行拉伸展开，从而得到所述蜂窝芯。2.根据权利要求1所述的的制备方法，其特征在于，所述箔材的材料选自铝合金、...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈明，梁岳莹，胡正阳，丁宇升，宋鹏，
申请(专利权)人：航天特种材料及工艺技术研究所，
类型：发明
国别省市：