[发明专利]具有仿生结构的复合材料及其制备方法

权利要求书

1.一种具有仿生结构的复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)基于建模得到的丝瓜络结构模型构建导向装置并确定纤维缠绕顺序；

2)在所述导向装置上按照所确定的纤维缠绕顺序进行纤维的缠绕，得到仿生丝瓜络结构作为复合材料预制体；

3)将所述仿生丝瓜络结构与基体结合形成所述复合材料。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述导向装置包括：

导向模板，

导向套群，包括多根导向套，所述导向套固定设置在所述导向模板上，所述导向套上根据所述仿生丝瓜络结构模型中的节点位置设置凹槽，用于嵌合所述纤维。

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述导向套的材料为碳纤维或金属；所述纤维的材料选自碳纤维、芳纶纤维或金属丝。

4.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述基体为聚合物或金属，其中，所述聚合物包括环氧树脂、酚醛树脂、氨基树脂、不饱和聚酯。

5.一种具有仿生结构的复合材料，其特征在于，包括：

按照仿生丝瓜络结构模型获得的仿生丝瓜络结构，以及

基体，填充在所述仿生丝瓜络结构中。

6.根据权利要求5所述的具有仿生结构的复合材料，其特征在于，所述仿生丝瓜络结构包括：

导向套群，由多根导向套构成；

纤维，按照根据所述仿生仿生丝瓜络结构模型确定的纤维缠绕顺序缠绕在所述导向套群上。

7.根据权利要求6所述的具有仿生结构的复合材料，其特征在于，所述导向套上设置有用于嵌合所述纤维的嵌合凹槽。

8.根据权利要求7所述的具有仿生结构的复合材料，其特征在于，所述仿生丝瓜络结构包括多个结构单元，每个所述结构单元包括横向纤维层和与所述横向纤维层交叉设置的导向套群。

9.根据权利要求8所述的具有仿生结构的复合材料，其特征在于，所述横向纤维层内的纤维与每个所述导向套群中的各所述导向套的节点均不在同一个平面内。