一种石墨烯夹层芯材结构的制作方法

本实用新型涉及航空材料技术领域，具体为一种石墨烯夹层芯材结构。

背景技术：

在飞机设计中起落架舱门、雷达罩、地板、升降舵、扰流板等翼身整流罩等位置常常采用夹层结构。飞机的夹层结构包括强度较高的面板和重量较轻的夹层两个部分，夹层主要采用复合材料做芯材，芯材为轻质材料，芯材需要能够成承受巨大的剪应力并且支持面板。现行芯材的厚度制约了飞机的设计与发展。随着材料科学的进步，石墨烯作为一种在光学、电学、力学领域具备良好特性的材料，其在航空航天领域的发展也倍受瞩目。石墨烯的高导电性、高强度和超轻薄的特性能够有效的降低现行飞机的夹层结构的厚度，增强现行飞机夹层结构的强度，同时也为超轻型飞机的设计带来了希望的福音。

但是由于目前的生产制造技术，以功能化石墨烯做成的石墨纸的制造难度及成本随着石墨烯晶片的大小逐级递增，这一问题制约了石墨烯夹层芯材结构的可生产大小，同时也给石墨烯芯材与面板之间，石墨烯芯材本体与芯材本体之间如何方便稳固的衔接提出了新的问题。

技术实现要素：

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本实用新型提供了一种石墨烯夹层芯材结构，解决了石墨烯夹层芯材安装衔接不方便的问题。

(二)技术方案

为实现以上目的，本实用新型通过以下技术方案予以实现：一种石墨烯夹层芯材结构，包括芯材本体，所述芯材本体内部套接有每组两个共两组卡接机构和卡槽机构。

所述卡接机构包括限位槽a，所述限位槽a卡接在芯材本体内部，所述限位槽a内活动套接有面板插杆，所述面板插杆的一端贯穿限位槽a并延伸至其外部，所述面板插杆的一端固定连接有插头a，所述面板的插杆表面固定套接有限位套a，所述限位套a活动连接在限位槽a内，所述限位槽a的一侧开设有与其相通的滑动腔，所述面板插杆的另一端贯穿限位槽a并延伸至滑动腔内部，所述面板插杆的另一端固定连接有斜面柱a，所述滑动腔内活动套接有与斜面柱a相配合的斜面柱b，所述滑动腔内壁的一侧开设有与其相通的直槽，所述直槽内壁的一侧开设有位置槽，所述斜面柱b的一端固定连接有板材衔接插杆，所述板材衔接插杆活动套接在直槽内，所述直槽内壁的另一侧开设有与其及外部相通的限位槽b，所述板材衔接插杆的一端贯穿整个限位槽b并延伸至其外部，所述板材衔接插杆的一端固定连接有插头b，所述板材衔接插杆表面固定套接有限位套b，所述限位套b通过弹簧与限位槽b内壁的一侧活动连接，所述弹簧套接在板材衔接插杆表面。

所述卡槽机构包括插接槽和卡接槽，所述插接槽和卡接槽均开设于芯材本体内部，所述插接槽与卡接槽相通。

进一步优选的，所述限位槽a的一端固定连接有缓压弹性塞，所述缓压弹性塞活动套接在面板插杆表面。

进一步优选的，所述插接槽的长度与直槽的长度相等。

进一步优选的，所述插头a和插头b均为弹性材料，且插头a和插头b收束时的最小半径均与插接槽的半径相等。

进一步优选的，所述滑动腔宽度与斜面柱b的直径相等。

进一步优选的，所述斜面柱b斜面与水平面之间的倾角为45°。

(三)有益效果

本实用新型提供了一种石墨烯夹层芯材结构，具备以下有益效果：

(1)该石墨烯夹层芯材结构采用卡接机构配合卡槽机构，在安装时对板材之间进行位置限定，且在安装过程中仅需将板材衔接插杆与插接槽对准，在向面板按压固定芯材的同时能够使芯材之间自动衔接卡紧，方便板材之间的快速对齐衔接，安装更加快捷方便，节省大量人力及时间。

(2)该石墨烯夹层芯材结构采用经氧化得到的功能化石墨烯，再由功能化石墨烯做成的石墨纸作为夹层材料，在保证芯材具有高弯曲刚度性能、高冲击载荷能力和较强稳定性的同时，有效减轻了飞机夹层结构构件的重量和厚度，兼顾制造成本和飞机使用期的全寿命成本，实现了机舱的轻量化设计，也为轻型飞机的选材与设计带来的新的思路。

附图说明

图1为本实用新型结构的后视图；

图2为本实用新型结构卡接机构的剖面图；

图3为本实用新型结构卡槽机构的剖面图。

图中：1芯材本体、2卡接机构、201限位槽a、202面板插杆、203插头a、204限位套a、205滑动腔、206斜面柱a、207斜面柱b、208直槽、209位置槽、210板材衔接插杆、211限位槽b、212插头b、213限位槽b、214弹簧、215缓压弹性塞、3卡槽机构、301插接槽、302卡接槽。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1-3，本实用新型提供一种技术方案：一种石墨烯夹层芯材结构，包括芯材本体1，芯材本体1内部套接有每组两个共两组卡接机构2和卡槽机构3。

卡接机构2包括限位槽a201，限位槽a201卡接在芯材本体1内部，限位槽a201内活动套接有面板插杆202，面板插杆202的一端贯穿限位槽a201并延伸至其外部，面板插杆202的一端固定连接有插头a203，面板的插杆表面固定套接有限位套a204，限位套a204活动连接在限位槽a201内，限位槽a201的一侧开设有与其相通的滑动腔205，滑动腔205宽度与斜面柱b207的直径相等，在斜面柱b207受到斜面柱a206抵触并向直槽208方向产生移动时，斜面柱b207也随板材衔接插杆210移动并最终与滑动腔205内壁的一侧搭接完成限位，面板插杆202的另一端贯穿限位槽a201并延伸至滑动腔205内部，面板插杆202的另一端固定连接有斜面柱a206，滑动腔205内活动套接有与斜面柱a206相配合的斜面柱b207，斜面柱b207斜面与水平面之间的倾角为45°，滑动腔205内壁的一侧开设有与其相通的直槽208，直槽208内壁的一侧开设有位置槽209，斜面柱b207的一端固定连接有板材衔接插杆210，板材衔接插杆210活动套接在直槽208内，直槽208内壁的另一侧开设有与其及外部相通的限位槽b211，板材衔接插杆210的一端贯穿整个限位槽b211并延伸至其外部，板材衔接插杆210的一端固定连接有插头b212，插头a203和插头b212均为弹性材料，且插头a203和插头b212收束时的最小半径均与插接槽301的半径相等，使得插头a203和插头b212能够分别沿面板表面开设的安装孔和插接槽301向内移动，板材衔接插杆210表面固定套接有限位套b213，限位套b213通过弹簧214与限位槽b211内壁的一侧活动连接，弹簧214套接在板材衔接插杆210表面，限位槽a201的一端固定连接有缓压弹性塞215，缓压弹性塞215活动套接在面板插杆202表面，采用缓压弹性塞215能够在按压芯材本体1时提供芯材本体1与面板之间的碰撞缓冲，同时在卡接完成之后，缓压弹性塞215能够于面板抵触限制芯材本体1的晃动。

卡槽机构3包括插接槽301和卡接槽302，插接槽301和卡接槽302均开设于芯材本体1内部，插接槽301与卡接槽302相通，插接槽301的长度与直槽208的长度相等。

工作原理：在安装时，先在面板上合适位置钻四个与面板插杆202相配合的安装孔，将芯材本体1进行托举并使面板插杆202部分插入安装孔内部使其能对芯材本体1有一定悬挂的力度，将另一块芯材本体1按照上述步骤也如此放置，但在放置前使该块芯材本体1的板材衔接插杆210插入上块芯材本体1的插接槽301内，向面板同时挤压两块芯材本体1，面板插杆202触及安装孔底部使得插头a203与安装孔卡接，并使斜面柱a206向位置槽209移动，在斜面柱a206和斜面柱b209的作用下，板材衔接插杆210向卡接槽302移动，并使插头b212最终与卡接槽302卡接，完成芯材本体1的安装与芯材本体1之间的相互衔接。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型。