一种舰船用多材料复合式碳纤维隔音地板及制备方法与流程

本发明涉及一种舰船用多材料复合式碳纤维隔音地板及制备方法，属于减振降噪技术应用领域。

背景技术：

在现代舰船的设计中，人们十分关注舰船安静性。舰船安静性包括隐蔽性、居住性(舒适性)。根据不同舰船种类，例如潜艇就特别强调隐蔽性。现舰船用地板多为铁质或铝制，人员活动产生的噪音很大，降低了舰船的舒适性和潜艇的隐蔽性。现代战争被发现往往意味着被消灭，因此水面舰艇设计中也开始重视隐蔽性。一般船舶主要考虑居住性(舒适性)，特别是旅游船舶，更强调舒适性。舰船安静性与该舰船的噪声振动状况有关，甚至是决定因素。因此舰船的减振降噪，在舰船研制过程中是十分重要的。

本发明研究了一种用于舰船地板的隔音材料，用来降低潜艇或者旅游舰船由于人员走动或机械工作造成的震动及噪音，实现了轻强隔音的效果，轻强即可减轻舰船自重，提高舰船的运载量，隔音可提高军用潜艇的声隐身性能和旅游船舶的舒适性和安全性。

技术实现要素：

本发明的目的就是提供一种舰船用多材料复合式碳纤维隔音地板及制备方法，以更好的满足潜艇或者旅游舰船轻质隔音的要求。

本发明提供的一种舰船用多材料复合式碳纤维隔音地板，包括隔音复合层和碳纤维环氧树脂基的承力碳纤维层；其中隔音复合层由带有孔洞的硅橡胶板及镶嵌于孔洞内的小球组成。

其中，所述的孔洞呈矩阵式均匀排列。

其中，所述的小球为中空的环氧树脂球。

其中，所述的小球直径与硅橡胶板厚度一致。

其中，承力碳纤维层为单向碳纤维增强环氧树脂基复合材料预浸料按照0°/±45°/±90°的方法依次进行铺层。

本发明提供的一种舰船用多材料复合式碳纤维隔音地板的制备方法包括以下步骤：

步骤一：将硅橡胶加工成带矩阵孔洞的硅橡胶板，再嵌入与矩阵孔洞相同直径的中空环氧树脂球作为隔音复合层备用。

步骤二：制作长方体形钢制模具，模具内部涂膜硅油便于脱模。

步骤三：按照厚度要求设计碳纤维预浸布铺层数，将碳纤维单向布依次按照0°/±45°/±90°的角度依次在模具中进行铺层。

步骤四：在铺层中预埋入步骤一中制备好的隔音复合层；

步骤五：继续在硅胶板上进行碳纤维预浸布的铺层，完成预制设计铺层数；

步骤六：闭合模具并加温，在加温过程中在模具树脂流入口中注入树脂直至树脂流满整个模具，并控制温度和压力，升温至80℃保温4小时，再升温至125℃保温3小时进行固化；

步骤七：固化反应完成后，冷却到常温，脱模完成复合式碳纤维隔音地板制作。

与现有技术相比，本发明一种舰船用多材料复合式碳纤维隔音地板及制备方法的有益效果是：通过在碳纤维层板中间夹入隔音复合层后，利用硅胶的缓冲性和中空树脂球的中空效果来达到减振降噪的目的，较传统材料的地板更轻质高强且具有良好的隔音效果，此种舰船用多材料复合式碳纤维隔音地板材料制备采用的模具简单易制，尺寸可调，可灵活设计，减少废料的产生，符合绿色生产的要求。此发明的多材料复合式碳纤维材料可根据使用环境的要求进行精细设计，改变隔音复合层的组成结构，更好的进行减振降噪。

附图说明

图1为本发明一种舰船用多材料复合式碳纤维隔音地板的结构示意图。

其中：1-承力碳纤维层、2-隔音复合层。

图2为本发明一种舰船用多材料复合式碳纤维隔音地板的隔音复合层俯视图。

图3为本发明一种舰船用多材料复合式碳纤维隔音地板及制备方法的制备工艺流程图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的说明。

本发明提供的一种舰船用多材料复合式碳纤维隔音地板，主要由隔声复合层1和承力碳纤维层2组成，见图1。其中，隔声复合层1由带有孔洞的硅橡胶板和嵌于孔洞内的中空树脂球根据一定的几何规律复合而成，见图2，承力碳纤维层2为碳纤维环氧树脂基复合材料预浸料固化得到。其中，所述的孔洞呈矩阵式均匀排列。所述的小球直径与硅橡胶板厚度一致。

下面将结合附图和实施例对本发明的制备工艺作进一步的详细说明。制备工艺如图3所示。制备工艺步骤如下：

步骤一：将硅橡胶片进行加工成带矩阵孔洞的硅橡胶板，再嵌入与矩阵孔洞相同直径的中空树脂球作为隔音复合层备用。

步骤二：制作板制钢制模具，模具内部涂膜硅油便于脱模。

步骤三：按照厚度要求设计碳纤维单向干丝布铺层数，将碳纤维单向干丝布依次按照0°/±45°/±90°的角度依次进行铺层。

步骤四：在铺层中预埋入步骤一制备好的隔音复合层；

步骤五：继续在硅胶板上进行碳纤维预浸布的铺层，完成预制设计铺层数；

步骤六：闭合模具并加温，在加温过程中在模具树脂流入口中注入树脂直至树脂流满整个模具，并控制温度和压力，升温至80℃保温4小时，再升温至125℃保温3小时进行固化；

步骤七：固化反应完成后，冷却到常温，脱模完成复合式碳纤维隔音地板制作。

具体实施后所得多材料复合式碳纤维隔音地板较同厚度普通的铁质地板减振降噪提高15dB，较同厚度普通的铝制地板减振降噪提高。