[实用新型]一种空芯壁管状夹芯结构复合材料

说明书

本实用新型公开一种空芯壁管状夹芯结构复合材料，由里层单面毛圈或割绒织物、外层单面毛圈或割绒织物和中间夹芯层组成，中间夹芯层是发泡材料或填充材料。本实用新型的有益效果是：上述空芯壁管状夹芯结构复合材料里层的毛圈或割绒与外层的毛圈或割绒之间相互嵌入，相互嵌入的毛圈或割绒被发泡材料固结，形成牢固的层间结构关系，使层间剥离性能、压缩性能、层间剪切强度、抗冲击性能等都得到很大改善，同时中间夹芯层可制作成双面毛圈或割绒织物相互嵌入的多层夹芯结构，使上述复合材料整体上表现出良好的力学性能和多功能性。

技术领域

本实用新型属于复合材料领域，具体涉及一种空芯壁管状夹芯结构复合材料。

背景技术

空芯壁管状夹芯结构复合材料可在许多领域发挥作用，首先利用空芯壁可以达到减重的目的，其次可以利用空芯壁作功能层。空芯壁夹芯结构复合材料可将力从表层传向内层，使两个表皮层在静态和动态载荷下都能保持稳定，并且吸收冲击能来抵抗破坏性。

普通泡沫夹芯材料在构造上通常是用厚度较小、强度高、刚度大的材料作为面板，而用密度小、厚度较大、有一定承受剪切力的材料作为芯层，用胶接的方法把它们连接起来。当泡沫夹芯材料受到低速冲击时可能导致面板与芯材间脱粘、上面板损伤、芯材塌陷、整体贯穿，或当外面板破坏后导致水或其他物质渗入芯材使其结构失效。另外，受损的夹芯材料的修复也比较困难，即使修复后其功能也不能完全恢复。

为提高夹芯复合材料整体性能，采用了穿刺、缝合等工艺在层与夹芯层引入Z方向的纤维，虽然提高了面层与夹芯层的连接强度，进而提高了夹芯材料的剪切，弯曲，冲击等强度，但由于工艺复杂、加工难度大、效率较低和成本较大等原因，无法进行规模化生产。近年来出现的较先进的整体织造夹芯材料采用的预制件，上层和下层在泡沫填充之前即已连接，这使得后期发泡材料的填充工艺变得相当复杂，且预制件由于织造工艺对面层的厚度及层数的限制，也限制了夹芯复合材料的应用。

实用新型内容

为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种空芯壁管状夹芯结构复合材料。

为实现上述目的，本实用新型是通过以下技术方案来实现的：一由里层单面毛圈或割绒织物、外层单面毛圈或割绒织物和中间夹芯层组成，中间夹芯层是发泡材料或填充材料。

作为优选的方案，所述里层或外层单面毛圈或割绒织物的毛圈或割绒直立高度为5-40mm。

作为优选的方案，上述毛圈或割绒的密度为20-40个植绒/cm²。

作为优选的方案，里层的毛圈或割绒与外层的毛圈或割绒相互交错紧密嵌入。

作为优选的方案，里层单面毛圈或割绒织物与外层单面毛圈或割绒织物通过缝合封闭成环。

作为优选的方案，上述空芯壁管状夹芯结构复合材料的其截面形状可为圆形、矩形、椭圆形或任意封闭曲面形状，固化成型前可采用不同形状的芯模来控制内径和型面。

作为优选的方案，上述芯模为表面光滑的木模、玻璃钢芯模或石墨芯模。

作为优选的方案，上述发泡材料为环氧发泡树脂、酚醛泡沫、聚氨酯泡沫、聚氯乙烯泡沫或聚甲基丙烯酸亚胺泡沫。

作为优选的方案，上述填充材料为短切功能纤维、晶须、粉碎纤维或粉末。

作为优选的方案，上述中间夹芯层可制作成双面毛圈或割绒织物相互嵌入的多层夹芯结构。

本实用新型的有益效果是：采用上述方案后，上述夹芯结构复合材料里层的毛圈或割绒与外层的毛圈或割绒之间相互嵌入，相互嵌入的毛圈被发泡材料固结，形成牢固的层间结构关系，使层间剥离性能、压缩性能、层间剪切强度、抗冲击性能等都得到很大改善，同时中间夹芯层可制作成双面毛圈或割绒相互嵌入的多层夹芯结构，各层之间的毛圈相互嵌入并紧密结合，使上述复合材料整体上表现出良好的力学性能和多功能性。