[发明专利]一种碳纤维材料船舶壳体及其制造方法

说明书

本发明公开了一种碳纤维材料船舶壳体及其制造方法，涉及船舶壳体技术领域，其包括上面板，所述上面板下表面通过上粘接层与泡沫芯材粘接，所述泡沫芯材的下表面通过下粘接层与下面板粘接。该碳纤维材料船舶壳体及其制造方法，采用碳纤维复合材料，且材料中部采用泡沫夹层，可以大大降低船舶整体的重量，且泡沫夹层采用孔隙材料芯材，可以将其结构的重量，增加结构刚度和强度的效果，由于泡沫芯材采用孔隙芯材可以提供足够的刚度，减少加筋的数量，有利于冲击载荷的扩散，同时孔隙芯材可以降低船舶航行中的噪声，工艺简单、可以一次成型、经济效果突出。

技术领域

本发明涉及船舶壳体技术领域，具体为一种碳纤维材料船舶壳体及其制造方法。

背景技术

传统的船舶壳体多为金属材料、铝合金、钛合金等材料，制造的船舶壳体存在比重大，成本昂贵，制造周期长，不耐腐蚀及微生物附着，降噪效果不好，隐身效果不佳及维修成本高等缺点。近些年发展起来的玻璃钢船舶壳体，由于玻纤自重大，制造的船舶壳体的减重效果不明显，玻璃纤维复合材料强度较差，制造壳体的耐压能力与抗冲击能力远不如碳纤维复合材料壳体。

如何选择一种合适的碳纤维材料来保证船舶壳体的优良性能和确定其制造方法成为本领域技术人员需要解决的问题。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种碳纤维材料船舶壳体及其制造方法，解决了现有材料无法提供质量轻、强度大、抗冲击性好和导热性能好的优良性能和制造方法的问题。

(二)技术方案

为达到以上目的，本发明采取的技术方案是：一种碳纤维材料船舶壳体，包括上面板，所述上面板下表面通过上粘接层与泡沫芯材粘接，所述泡沫芯材的下表面通过下粘接层与下面板粘接。

优选的，所述泡沫芯材内部填充有树脂，所述泡沫芯材可以采用木工常用工具加工成型。

一种碳纤维材料船舶壳体的制造方法，制造方法如下：A、制备上面板和下面板，模具修整、涂脱模剂、涂胶衣树脂、裁切碳素织物、配胶、糊制、室温固化、脱模、按切割线去毛、封边、熟化、喷漆处理后待用；B、泡沫芯材的制备、泡沫芯材可以使用木工工具加工或成型；C上面板和下表面与泡沫芯材之间通过粘接层进行胶接，完成对船舶壳体的制造。

优选的，A步骤中，涂脱模剂一定要将模具均匀无漏的涂抹，同时部分脱模剂涂抹完成后需要停放两个小时，将溶剂挥发出去；室温固化工艺中必须在模具表面停留二十四小时以上；熟化过程必须要存放一周时间以上，以保证其完全固化。

优选的，喷漆过程中采用低温漆，漆的干燥温度不高于八十度。

优选的，C步骤中，上面板、下面板与泡沫芯材之间胶接时，整体结构依次为胶衣层、短切毡层、上面板铺层、泡沫芯材和下面板铺层，在面板铺层的基础上，先加入泡沫粘接层，在铺设泡沫夹层，在需要使用真空袋辅助均匀加压时，泡沫夹层表面铺设一层剥离层，剥离层外侧设置透气毡，透气毡外侧设置真空袋膜。

优选的，B步骤中，木工加工方式可以采用车削、穿孔、打磨和仿形。

(三)有益效果

本发明的有益效果在于：

1、该碳纤维材料船舶壳体及其制造方法，采用碳纤维复合材料，且材料中部采用泡沫夹层，可以大大降低船舶整体的重量，且泡沫夹层采用孔隙材料芯材，可以将其结构的重量，增加结构刚度和强度的效果。

2、该碳纤维材料船舶壳体及其制造方法，由于泡沫芯材采用孔隙芯材可以提供足够的刚度，减少加筋的数量，有利于冲击载荷的扩散，同时孔隙芯材可以降低船舶航行中的噪声。

3、该碳纤维材料船舶壳体及其制造方法，工艺简单、可以一次成型、经济效果突出。

附图说明