本申请提供一种具有功能夹层的复合材料结构及其制作方法，涉及复合材料先进制造技术领域，包括：在成型模具上依次铺设内蒙皮、功能夹层和外蒙皮，然后一体成型为复合材料层，所述第一端突出部分和/或所述第二端突出部分在靠近所述内蒙皮的一侧，与功能部件连接形成功能连接层，所述内蒙皮与所述功能部件连接形成结构连接层；所述第一端突出部分和/或所述第二端突出部分在靠近所述外蒙皮的一侧覆盖保护层，提升了复合材料结构中功能层的稳定性、整体性及结构连续性。
1、树脂基复合材料由于其轻质、高强、良好的环境适应性、性能与功能可设计性等优点，被广泛应用于航空航天、轨道交通、汽车工业、体育休闲等领域。但是，现有的树脂基复合材料因其树脂性能的限制，难以满足导电、电磁屏蔽、隔热等特殊功能。当前主要通过在树脂基复合材料表面贴敷或者喷涂功能层的方式，进行相应功能的设计和制造。但是对于所实现功能的整体性和稳定性要求较高的复合材料产品来说，贴敷和喷涂的功能层易产生脱落或者断裂，影响其功能的整体性和稳定性。
4、在成型模具上依次铺设内蒙皮、功能夹层和外蒙皮，然后一体成型为复合材料层，其中所述功能夹层铺设于所述内蒙皮与所述外蒙皮之间，且长度超出所述内蒙皮与所述外蒙皮的长度，使得所述功能夹层的一端或两端相对于所述内蒙皮与所述外蒙皮裸露在外形成第一端突出部分和/或第二端突出部分；
>6、所述第一端突出部分和/或所述第二端突出部分在靠近所述外蒙皮的一侧覆盖保护层。7、在一些实施例中，在成型模具上依次铺设内蒙皮、功能夹层和外蒙皮，然后一体成型为复合材料层，包括：
8、在所述成型模具上依次铺设预浸料片材的所述内蒙皮、所述功能夹层和预浸料片材的所述外蒙皮，然后通过一体成型工艺一体成型为所述复合材料层。
9、在一些实施例中，在成型模具上依次铺设内蒙皮、功能夹层和外蒙皮，然后一体成型为复合材料层，包括：
10、在所述成型模具的成型芯模上铺设预浸料片材的所述内蒙皮，并在所述成型芯模的芯模端头放置内蒙皮挡块，所述内蒙皮挡块与所述内蒙皮厚度相同，使得所述内蒙皮挡块的高度与所述内蒙皮平齐；
11、在所述内蒙皮和所述内蒙皮挡块上面铺设所述功能夹层，所述第一端突出部分和/或所述第二端突出部分的靠近所述内蒙皮的一侧，铺设于所述内蒙皮挡块上；
12、在所述第一端突出部分和/或所述第二端突出部分靠近所述外蒙皮的一侧铺设外蒙皮挡块，然后继续在所述功能夹层上铺设所述外蒙皮，使得所述外蒙皮铺设到所述外蒙皮挡块的边缘；
13、将铺设好的所述内蒙皮、所述功能夹层、所述外蒙皮一体成型，制得所述复合材料层。
14、在一些实施例中，所述一体成型工艺为模压成型或吹气袋压成型，所述模压成型或吹气袋压成型的工艺条件如下：温度为70-180°c，模具加压压力为0.1-20mpa，成型时间为10-600min。
15、在一些实施例中，所述吹气袋压成型的吹气气压为0.2-2mpa。
16、在一些实施例中，所述第一端突出部分和/或所述第二端突出部分在靠近所述内蒙皮的一侧，与功能部件连接形成功能连接层，所述内蒙皮与所述功能部件连接形成结构连接层，包括：
17、所述第一端突出部分和/或所述第二端突出部分在靠近所述内蒙皮的一侧，与功能部件通过焊接或填充工艺形成功能连接层；所述内蒙皮与所述功能部件通过胶接、机械连接和/或填充工艺形成结构连接层。
18、在一些实施例中，所述第一端突出部分和/或所述第二端突出部分在靠近所述外蒙皮的一侧覆盖保护层，包括：
19、所述保护层为位于所述功能部件与所述外蒙皮之间区域、所述第一端突出部分和/或所述第二端突出部分表面填充胶接剂或环氧树脂固化后形成的保护层，所述保护层与所述外蒙皮平齐。
20、在一些实施例中，所述功能夹层为导电层、导热层、隔热层、吸波层、吸声层、压电层、阻尼层、磁性层或电磁屏蔽层，所述功能部件为与所述功能夹层对应功能的导电部件、导热部件、隔热部件、吸波部件、吸声部件、压电部件、阻尼部件、磁性部件或电磁屏蔽部件。
21、另一方面，提供了一种具有功能夹层的复合材料结构，包括复合材料层、功能部件以及保护层，
22、所述复合材料层是由依次铺设的内蒙皮、功能夹层和外蒙皮一体成型得到的，其中一体成型时所述功能夹层铺设于所述内蒙皮与所述外蒙皮之间，且长度超出所述内蒙皮与所述外蒙皮的长度，使得所述功能夹层的一端或两端相对于所述内蒙皮与所述外蒙皮裸露在外形成第一端突出部分和/或第二端突出部分；
23、所述第一端突出部分和/或所述第二端突出部分在靠近所述内蒙皮的一侧，与所述功能部件连接形成功能连接层，所述内蒙皮与所述功能部件连接形成结构连接层；所述第一端突出部分和/或所述第二端突出部分在靠近所述外蒙皮的一侧覆盖有所述保护层。
24、在一些实施例中，所述第一端突出部分和/或所述第二端突出部分与所述功能部件之间通过焊接或材料填充形成所述功能连接层，所述内蒙皮与所述功能部件通过胶接、机械连接和/或材料填充形成结构连接层，所述保护层通过胶接与所述第一端突出部分和/或所述第二端突出部分粘结。
25、与现有技术相比，本说明书实施例采用的上述至少一个技术方案能够达到的有益效果至少包括：
26、1、将功能夹层与内蒙皮、外蒙皮一体固化成型，相比在复合材料表面贴敷和喷涂功能层的方案，一体固化成型得到的复合材料中的结构夹层整体结构牢固性更高，无脱落和断裂的风险；
27、2、将功能夹层和其他功能部件进行连接（比如焊接等方式），可使其他功能部件和复合材料的功能夹层连接成一体，从而能够有效保证功能层的整体性和连续性；
28、3、将其他功能部件与复合材料层的内蒙皮通过胶接、机械连接和/或填充工艺使其他功能部件和复合材料层粘接成为一体，既实现较高的整体结构强度，又保证了产品使用过程中受应力情况下，功能层不因外力发生开裂等损伤，保证功能层的整体性和连续性；
29、4、另外，在功能层外表面还设计有保护层，可将功能连接层保护起来，避免因外部碰撞导致功能连接层发生破损，进一步提升了功能层的结构连续性、整体性和性能安全性。
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【技术保护点】
1.一种具有功能夹层的复合材料结构制作方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的具有功能夹层的复合材料结构制作方法，其特征在于，在成型模具上依次铺设内蒙皮、功能夹层和外蒙皮，然后一体成型为复合材料层，包括：
3.根据权利要求2所述的具有功能夹层的复合材料结构制作方法，其特征在于，在成型模具上依次铺设内蒙皮、功能夹层和外蒙皮，然后一体成型为复合材料层，包括：
4.根据权利要求2所述的具有功能夹层的复合材料结构制作方法，其特征在于，所述一体成型工艺为模压成型或袋压成型，所述模压成型或袋压成型的工艺条件如下：温度为70-180°C，模具加压压力为0.1-20MPa，成型时间为10-600min。
5.根据权利要求4所述的具有功能夹层的复合材料结构制作方法，其特征在于，所述袋压成型的内压为0.2-2MPa。
6.根据权利要求1所述的具有功能夹层的复合材料结构制作方法，其特征在于，所述第一端突出部分和/或所述第二端突出部分在靠近所述内蒙皮的一侧，与功能部件连接形成功能连接层，所述内蒙皮与所述功能部件连接形成结构连接层，包括：
7.根据权利要求1所述的具有功能夹层的复合材料结构制作方法，其特征在于，所述第一端突出部分和/或所述第二端突出部分在靠近所述外蒙皮的一侧覆盖保护层，包括：
8.根据权利要求1至7任一项所述的具有功能夹层的复合材料结构制作方法，其特征在于，所述功能夹层为导电层、导热层、隔热层、吸波层、吸声层、压电层、阻尼层、磁性层或电磁屏蔽层，所述功能部件为与所述功能夹层对应功能的导电部件、导热部件、隔热部件、吸波部件、吸声部件、压电部件、阻尼部件、磁性部件或电磁屏蔽部件。
9.一种具有功能夹层的复合材料结构，其特征在于，包括复合材料层、功能部件以及保护层，
10.根据权利要求9所述的具有功能夹层的复合材料结构，其特征在于，所述第一端突出部分和/或所述第二端突出部分与所述功能部件之间通过焊接或材料填充形成所述功能连接层，所述内蒙皮与所述功能部件通过胶接、机械连接和/或材料填充形成结构连接层，所述保护层为位于所述功能部件与所述外蒙皮之间区域、所述第一端突出部分和/或所述第二端突出部分表面填充胶接剂或环氧树脂固化后形成的保护层，所述保护层与所述外蒙皮平齐。
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【技术特征摘要】
1.一种具有功能夹层的复合材料结构制作方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的具有功能夹层的复合材料结构制作方法，其特征在于，在成型模具上依次铺设内蒙皮、功能夹层和外蒙皮，然后一体成型为复合材料层，包括：
3.根据权利要求2所述的具有功能夹层的复合材料结构制作方法，其特征在于，在成型模具上依次铺设内蒙皮、功能夹层和外蒙皮，然后一体成型为复合材料层，包括：
4.根据权利要求2所述的具有功能夹层的复合材料结构制作方法，其特征在于，所述一体成型工艺为模压成型或袋压成型，所述模压成型或袋压成型的工艺条件如下：温度为70-180°c，模具加压压力为0.1-20mpa，成型时间为10-600min。
5.根据权利要求4所述的具有功能夹层的复合材料结构制作方法，其特征在于，所述袋压成型的内压为0.2-2mpa。
6.根据权利要求1所述的具有功能夹层的复合材料结构制作方法，其特征在于，所述第一端突出部分和/或所述第二端突出部分在靠近所述内蒙皮的一侧，与功能部件连接形成功能连接层，所述内蒙皮与所述功能部件连接形成结构连接层，包括：<...
【专利技术属性】
技术研发人员：罗剑岚，沈艳彬，贾正，李昊亮，
申请(专利权)人：上海晋飞碳纤科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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