[发明专利]一种低密度高性能复合材料夹层结构及其制备方法

权利要求书

1.一种低密度高性能复合材料夹层结构，其特征在于，包括夹芯结构、设置于夹 芯结构上底面的上蒙皮层和设置于夹芯结构下底面的下蒙皮层；所述夹芯结构由多个杆 件并列排布而成；所述杆件由纤维增强树脂基复合材料构成。

2.如权利要求1所述的低密度高性能复合材料夹层结构，其特征在于，所述杆件 截面为圆形截面、多边形截面、异形截面中的一种或多种，杆件内部为中空结构。

3.如权利要求1所述的低密度高性能复合材料夹层结构，其特征在于，所述纤维 增强树脂基复合材料的纤维包括碳纤维、玻璃纤维、石英纤维、kevlar纤维、PBO中的 一种或多种；树脂包括热固性树脂、热塑性树脂中的一种或多种。

4.如权利要求3所述的低密度高性能复合材料夹层结构，其特征在于，所述树脂 包括环氧树脂、氰酸酯树脂、PEEK、PSF中的一种或多种。

5.如权利要求2所述的低密度高性能复合材料夹层结构，其特征在于，所述杆件 高度为0.1mm～1000mm；杆件壁厚为0.01mm～4mm；杆件为圆形截面时外径1.0mm～150mm， 杆件为多边形截面时边长为0.5mm～20mm。

6.如权利要求1所述的低密度高性能复合材料夹层结构，其特征在于，所述杆件 和杆件之间通过胶接或物理方法中的一种或多种方式连接，杆件与杆件之间的间隙或杆 件内部可填充轻质泡沫材料或烧蚀材料。

7.如权利要求1所述的低密度高性能复合材料夹层结构，其特征在于，所述夹芯 结构上底面与上蒙皮层、下底面与下蒙皮层均各自通过胶膜或树脂固化粘结。

8.一种如权利要求1所述的低密度高性能复合材料夹层结构的制备方法，其特征 在于，包括以下步骤：

A、根据复合材料设计理论设计力学、湿热及功能性能满足需求的树脂基和增强材 料以及铺层方式；

B、通过缠绕铺层或卷制铺层、固化成型纤维增强树脂基复合材料，形成长杆件；

C、根据型面需求加工成需要的杆件长度后，将杆件沿竖直方向放置在下蒙皮上， 紧密排列，再盖上上蒙皮，通过胶膜将上下蒙皮与杆件胶接，常温固化；或

将下蒙皮预浸料先铺放在模具上，再将加工好的杆件沿竖直方向紧密排列在下蒙皮 上，再在杆件上底面铺放上蒙皮预浸料，真空袋固化；

即得低密度高性能复合材料夹层结构。

9.如权利要求8所述的低密度高性能复合材料夹层结构的制备方法，其特征在于， 步骤B中，所述缠绕或卷制铺层具体为将两层或更多层纤维预浸料分别按照一定的方向 缠绕或卷在金属模具上。

10.如权利要求8所述的低密度高性能复合材料夹层结构的制备方法，其特征在于， 步骤C中，所述常温固化时间为1-24小时；真空袋固化时间为1-24h，温度为20-200℃。