[实用新型]一种碳纤维夹层复合隔音板

说明书

本实用新型涉及一种碳纤维夹层复合隔音板。所述碳纤维夹层复合隔音板包括：碳纤维上表面蒙皮层、碳纤维下表面蒙皮层、及位于其间的至少一层隔音隔振复合夹层；其中，所述隔音隔振复合夹层由含有钢砂或钢珠的发泡泡沫板制得。本实用新型可根据隔音效果要求设计隔音复合夹层厚度以及改变隔音夹层的材质配置比例进行调节，通过调整钢砂或钢珠与泡沫层的配比达到特定的隔音要求，隔振夹层预埋越多则隔声效果越好，此种隔音材料加工工艺简单易操作，可根据外形进行设计，具有较强的可设计性，可一体化成型。此种隔音材料可用于高速列车的侧墙、端墙、车顶、门板等非主承力防护部位。

技术领域

本实用新型涉及一种碳纤维夹层复合隔音板，属于减振降噪技术应用领域。

背景技术

随着人们生活节奏的不断加快，对交通工具的速度及舒适性要求越来越高，高速列车需要不断提速并提高乘坐舒适性。由于高速列车在运行中速度高，气动和轮轨摩擦产生的噪声和振动不可避免地透过车厢传入车体内部，大大的降低乘坐舒适性。因此隔音减振是高速列车设计过程中要面临的重大挑战。

在高速列车的设计过程中，通常采用降低轮轨摩擦、或设计车体外形、或采用隔音材料替代传统铝合金材料等方式降低气动阻力。然而，传统隔音材料的可设计性有限，因此，有必要对新型隔音材料做深入研究。

实用新型内容

针对上述技术问题，本实用新型提供一种碳纤维夹层复合隔音板及其制备方法和应用。本实用新型所述的隔音板具有更好的隔音隔振效果，显著提高旅客的乘坐舒适性，同时实现车体的轻量化，达到降低能耗，节约能源的效果；从而更好的满足高速列车隔音的要求。

本实用新型是采用如下技术方案实现的。

一种碳纤维夹层复合隔音板，包括：碳纤维上表面蒙皮层、碳纤维下表面蒙皮层、及位于其间的至少一层隔音隔振复合夹层。

所述碳纤维上表面蒙皮层、隔音隔振复合夹层、碳纤维下表面蒙皮层的厚度比例为(1-2):(1-3):(1-2)；优选1:(1-2):1。

所述碳纤维上表面蒙皮层和碳纤维下表面蒙皮层均由碳纤维预浸料制得；所述碳纤维预浸料以角度0°/90°/±45°/0°进行铺层。

所述隔音隔振复合夹层由含有钢砂或钢珠的发泡泡沫板制得。所述发泡泡沫板为聚甲基丙烯酰亚胺泡沫板或聚苯乙烯泡沫板；其中，钢砂或钢珠的质量分数为10％-15％。

所述钢砂或钢珠的直径为0.2-0.4cm，密度在7.93-7.98g/cm³之间。所述发泡为闭孔发泡。

所述隔音隔振复合夹层可根据隔音要求对层数进行增加。

本实用新型通过复合隔音板内部界面缺陷产生的阻尼和隔音隔振复合夹层的中空构造，吸收掉振动能量达到隔振吸声隔声的效果，提升乘客的乘坐体验。不仅如此，复合隔音板较钢材更能耐受盐雾的腐蚀，并且具有更好的耐疲劳性能，较传统隔音材料有更高的强度，隔振效果较普通隔振材料更明显，除用于高速列车以外，可用作潜艇地板来隔掉振动，降低潜艇的可发现性。

本实用新型所述碳纤维夹层复合隔音板由如下方法制得，包括：

(1)隔音隔振复合夹层的制备：在发泡材料中加入钢珠或钢砂，混合发泡，得到隔音隔振复合夹层；

(2)复合隔音板的制备。

步骤(1)中，在所述混合发泡过程中，通过搅拌使钢珠或钢砂均匀分散在发泡材料中；所述搅拌速度为800-1000r/min。

步骤(2)中，将碳纤维预浸料铺层到隔音板成型模具中，同时预埋入隔音隔振复合夹层，加温加压固化，冷却，脱模，得到碳纤维夹层复合隔音板；