一种基于汉麻纤维复合材料的微结构仿生复合板的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及汽车材料设计制造领域，具体是一种基于汉麻纤维复合材料的微结构仿生复合板。
【背景技术】
[0002]随着社会的进步，人们对环境保护、节能节材等需求不断提高，对汽车及汽车内饰件材料的要求也越来越高，市场竞争激烈;轻量化是汽车发展的趋势，因此轻量化材料在汽车上的应用也将越来越普遍;汉麻纤维具有抗皱、除臭、杀菌、防紫外线、吸异味、吸湿排汗等特点，是人类在棉、毛、丝之后发现的新一代天然纤维。汉麻纤维被誉为“天然纤维之王”；汉麻纤维作为有机质材料，具有良好的性能，且绿色环保，现在常见的汉麻纤维复合板都是采用面板间直接加填充材料组成，此类的汉麻纤维复合板，在力学性能上不具有足够的刚度和强度；因此，现有技术的汉麻纤维复合板虽然质量轻、环保性能好，但由于其刚度和强度不足，使用和应用起来受到了很大的局限性，需要对现有技术的汉麻纤维复合板进行改进改良，以提高其刚度和强度，满足使用需求。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于提供一种环保性能好、质量轻、刚度强度高、吸能性能好、用途广泛的基于汉麻纤维复合材料的微结构仿生复合板，以解决上述【背景技术】中提出的问题。
[0004]为实现上述目的，本发明提供如下技术方案:
[0005]—种基于汉麻纤维复合材料的微结构仿生复合板，包括面板层和加强结构层，加强结构层包括骨架和加强筋，所述面板层设置为两层或多层;所述骨架采用粗麻绳预浸材料制成作为加强结构，所述加强筋采用细麻绳制成，细麻绳通过交叉缠绕的方式与粗麻绳连接。
[0006]作为本发明进一步的方案:所述面板层为汉麻纤维复合材料板，汉麻纤维复合材料板采用50-70 %汉麻纤维和30-50 %改性聚丙烯纤维复合而成;所述粗麻绳采用三股预浸细麻绳交叉缠绕而成，细麻绳采用单股麻纤维揉搓而成。
[0007]作为本发明再进一步的方案:所述粗麻绳的分布方式为单根的粗麻绳等距离分布，再与细麻绳通过交叉缠绕的方式连接;或者两根粗麻绳为一组等距离分布，再与细麻绳通过交叉缠绕的方式连接;或者采用两根粗麻绳为一组，每两组粗麻绳中间间隔设置一组一根的粗麻绳，各组粗麻绳等距离分布，再与细麻绳通过交叉缠绕的方式连接。
[0008]作为本发明再进一步的方案:所述面板层设置为多层，各层之间骨架的粗麻绳采用正交分布或平行分布或45°角分布或60°角分布。
[0009]作为本发明再进一步的方案:所述面板层为汉麻纤维材料复合板和碳纤维复合板组合而成，或汉麻纤维材料复合板和芳纶纤维复合板组合而成，或汉麻纤维材料复合板和碳纤维复合板以及芳纶纤维复合板组合而成。
[0010]作为本发明再进一步的方案:所述面板层与骨架和加强筋在成型过程中，预先埋置金属块连接件用于后续的安装和连接。
[0011]作为本发明再进一步的方案:所述面板层和加强结构层之间的空腔部分填充有轻质发泡材料。
[0012]作为本发明再进一步的方案:所述面板层和加强结构层之间通过粘结剂连接，并通过压机或低温压机压实;粘结剂采用生物环保可降解材料。
[0013]作为本发明再进一步的方案:所述面板层与加强结构层之间通过预浸麻纤维材料缝线或针织材料一体编织而成，通过烘箱固化，或者用压机或低温压机压实;预浸材料采用热塑性或热固性材料。
[0014]作为本发明再进一步的方案:所述汉麻纤维结构仿生复合板在汽车、建筑、包装材料领域的应用。
[0015]与现有技术相比，本发明的有益效果是:本发明提出的一种由拓扑优化得到的，具有空间微结构的新型复合板材，通过在多层面板层之间增加空间微结构，来提供一种新型的具有空间微结构的仿生复合板材，由于采用了内部结构加强的方式，同样的质量的情况下，其面外刚度更好，在小变形小冲击时发生柔性变形，当外力消失后变形可恢复，而当大变形时，由于纤维材料的抗拉特性，具有韧性断裂的特征，因此具有良好的吸能特性，应用于汽车上将有助于提高车辆的安全性；由于采用了全麻结构，具有非常好的环保回收性;本发明具有环保性能好、质量轻、面外刚度强度高、吸能性能好、用途广泛等特点;本发明的汉麻纤维微结构仿生复合板可广泛应用于汽车、船体、飞行器、建筑、家具、装饰、包装、电池封装、高压容器等领域，具有良好的应用前景，是一种环保的新型复合材料。
【附图说明】
[0016]图1为本发明加强结构层的立体结构示意图。
[0017]图2为本发明的立体结构示意图。
[0018]图3为本发明的立体结构示意图。
[0019]图4为本发明的侧视图。
[0020]图5为本发明加强结构层采用正交90°的实施例示意图。
[0021 ]图6为本发明加强结构层采用旋转45°的实施例示意图。
[0022]其中，1-加强结构层;2-骨架;3-加强筋;4-面板层。
【具体实施方式】
[0023]下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0024]请参阅图1?6，本发明实施例中，一种基于汉麻纤维复合材料的微结构仿生复合板，包括面板层4和加强结构层I，加强结构层I包括骨架2和加强筋3，所述面板层4设置为两层或多层;所述骨架2采用粗麻绳预浸材料制成作为加强结构，所述加强筋3采用细麻绳制成，细麻绳通过交叉缠绕的方式与粗麻绳连接。
[0025]所述面板层4为汉麻纤维复合材料板，汉麻纤维复合材料板采用50-70%汉麻纤维和30-50 %改性聚丙稀纤维复合而成;所述粗麻绳采用三股预浸细麻绳交叉缠绕而成，细麻绳采用单股麻纤维揉搓而成。
[0026]所述粗麻绳的分布方式为单根的粗麻绳等距离分布，再与细麻绳通过交叉缠绕的方式连接;或者两根粗麻绳为一组等距离分布，再与细麻绳通过交叉缠绕的方式连接;或者采用两根粗麻绳为一组，每两组粗麻绳中间间隔设置一组一根的粗麻绳，各组粗麻绳等距离分布，再与细麻绳通过交叉缠绕的方式连接。
[0027]所述面板层4设置为多层，各层之间骨架2的粗麻绳采用正交分布或平行分布或45°角分布或60°角分布；各层之间骨架2的粗麻绳采用正交90°分布时，粗麻绳之间的间距为I8mmο
[0028]所述面板层4为汉麻纤维材料复合板和碳纤维复合板组合而成，或汉麻纤维材料复合板和芳纶纤维复合板组合而成，或汉麻纤维材料复合板和碳纤维复合板以及芳纶纤维复合板组合而成。
[0029]所述面板层4与骨架2和加强筋3在成型过程中，预先埋置金属块连接件用于后续的安装和连接。
[0030]所述面板层4和加强结构层I之间的空腔部分填充有轻质发泡材料。
[0031]所述面板层4和加强结构层I之间通过粘结剂连接，并通过压机或低温压机压实；粘