本发明涉及无人机技术领域，具体涉及一种高强度无人机机翼及其制备方法。
背景技术：
低空无人机就是利用无线遥控或程序控制来执行特定航空任务的飞行器，指不搭载操作人员的一种动力空中飞行器，采用空气动力为飞行器提供所需的升力，能够自动飞行或远程引导。无人机具有结构简单、使用成本低的特点，适用于有人飞机不宜执行的任务，如危险区域的侦察、空中救援指挥和遥感监测。
随着科技的发展，低空无人机已广泛应用于生活中的多个领域，如航拍、农作物的监测、农药的喷洒、牧群的监视和驱赶。其中，机翼作为无人机的重要组成部分，它主要起到维持无人机平衡的作用，保证无人机的平稳运行，还是无人机的主要承载力量的结构，所以要求其具有高强度，此外还要求其具有较高的抗疲劳强度和质量轻的特点，现有技术中，用于无人机机翼的面板主要材料为铝合金机翼，但是铝合金机翼的耐腐蚀效果差，且其强度不能满足特殊条件下无人机的使用，如恶劣天气中的使用。
技术实现要素：
针对现有技术的不足，本发明提供了一种具有高强度且质量轻的无人机机翼，使得无人机的稳定性增强，提高无人机的续航时间和航程。
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：
一种高强度无人机机翼，由以下重量份的物质组成：聚醚醚酮树脂100-150份、碳纤维50-80份、石墨烯10-20份、聚四氟乙烯20-30份、铝合金150-250份、润滑剂2-15份、分散剂5-10份。
优选的，所述高强度无人机机翼，由以下重量份的物质组成：聚醚醚酮树脂120-145份、碳纤维60-78份、石墨烯12-16份、聚四氟乙烯22-28份、铝合金180-220份、润滑剂5份、分散剂8份。
优选的，所述高强度无人机机翼，由以下重量份的物质组成：聚醚醚酮树脂125份、碳纤维72份、石墨烯15份、聚四氟乙烯26份、铝合金205份、润滑剂5份、分散剂8份。
优选的，所述的聚醚醚酮树脂的特性粘度为2～6。
优选的，所述铝合金的形状为蜂窝状。
一种无人机机翼的制备方法，包括以下步骤：
(1)将碳纤维、石墨烯分别进行氧化和磺化，得到磺化碳纤维和磺化石墨烯；
(2)将粉末状聚醚醚酮树脂与磺化碳纤维、磺化石墨烯混合均匀，然后加入润滑剂和分散剂，搅拌均匀；
(3)将单螺杆挤出机预热至400～420℃，然后将步骤(1)中的混合塑料放入注射机中，挤出成型，然后裁剪，得到机翼面板；
(4)以聚四氟乙烯为粘结剂，将两片步骤(3)中的机翼面板与蜂窝状的铝合金粘结，得到蜂窝夹层结构的无人机机翼面板。
优选的，所述步骤(3)中挤出成型过程中，喷嘴的温度为360～380℃，挤出压力为70～90MPa。
本发明的有益效果：本发明聚醚醚酮树脂作为机翼面板的主要成分，它具有高强度、高模量以及优良的尺寸稳定性，还具有和合金媲美的耐疲劳性能，抗应变力性强，且它的密度小，加工工艺比铝合金简单；碳纤维是一种的力学性能优异的新材料，它的密度小，强度高，石墨烯是高强度的二维材料，它们与聚醚醚酮树脂复合后，不仅能提高树脂的力学性能，还提高了树脂的耐腐蚀能力，采用磺化后的碳纤维和石墨烯表面含有较多的官能团，使其与聚醚醚酮树脂的结合力增强，有助于碳纤维和石墨烯在树脂中均与的复合。本发明中采用质量很轻的聚醚醚酮树脂作为机翼面板，使机翼具有高强度和很强的抗疲劳强度，使无人机在飞行过程保持稳定，满足无人机子在多种气候下的正常飞行，还提高了无人机的续航时间和航程，通过添加碳纤维和石墨烯提高树脂的稳定性，增强树酯的抗腐蚀能力和耐老化能力，且本发明的无人机机翼制备方法简单。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例，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作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。
实施例1：
一种无人机机翼的制备方法，包括以下步骤：
(1)将72份碳纤维、15份石墨烯分别进行氧化和磺化，得到磺化碳纤维和磺化石墨烯；
(2)将125份粉末状粘度为2的聚醚醚酮树脂与磺化碳纤维、磺化石墨烯混合均匀，然后加入5份润滑剂和8份分散剂，搅拌均匀；
(3)将单螺杆挤出机预热至400℃，然后将步骤(1)中的混合塑料放入注射机中，控制料筒温度为380℃，在70MPa的压力下将树酯挤出成型，然后裁剪，得到机翼面板；
(4)以26份聚四氟乙烯为粘结剂，将两片步骤(3)中的机翼面板与205份蜂窝状的铝合金粘结，得到蜂窝夹层结构的无人机机翼面板。
实施例2：
一种无人机机翼的制备方法，包括以下步骤：
(1)将80份碳纤维、16份石墨烯分别进行氧化和磺化，得到磺化碳纤维和磺化石墨烯；
(2)将100份粉末状粘度为5的聚醚醚酮树脂与磺化碳纤维、磺化石墨烯混合均匀，然后加入5份润滑剂和10份分散剂，搅拌均匀；
(3)将单螺杆挤出机预热至400℃，然后将步骤(1)中的混合塑料放入注射机中，控制料筒温度为360℃，在80MPa的压力下将树酯挤出成型，然后裁剪，得到机翼面板；
(4)以30份聚四氟乙烯为粘结剂，将两片步骤(3)中的机翼面板与250份蜂窝状的铝合金粘结，得到蜂窝夹层结构的无人机机翼面板。
实施例3：
一种无人机机翼的制备方法，包括以下步骤：
(1)将78份碳纤维、20份石墨烯分别进行氧化和磺化，得到磺化碳纤维和磺化石墨烯；
(2)将120份粉末状粘度为5的聚醚醚酮树脂与磺化碳纤维、磺化石墨烯混合均匀，然后加入2份润滑剂和5份分散剂，搅拌均匀；
(3)将单螺杆挤出机预热至420℃，然后将步骤(1)中的混合塑料放入注射机中，控制料筒温度为380℃，在80MPa的压力下将树酯挤出成型，然后裁剪，得到机翼面板；
(4)以22份聚四氟乙烯为粘结剂，将两片步骤(3)中的机翼面板与220份蜂窝状的铝合金粘结，得到蜂窝夹层结构的无人机机翼面板。
实施例4：
一种无人机机翼的制备方法，包括以下步骤：
(1)将60份碳纤维、10份石墨烯分别进行氧化和磺化，得到磺化碳纤维和磺化石墨烯；
(2)将145份粉末状粘度为6的聚醚醚酮树脂与磺化碳纤维、磺化石墨烯混合均匀，然后加入2份润滑剂和8份分散剂，搅拌均匀；
(3)将单螺杆挤出机预热至420℃，然后将步骤(1)中的混合塑料放入注射机中，控制料筒温度为380℃，在90MPa的压力下将树酯挤出成型，然后裁剪，得到机翼面板；
(4)以20份聚四氟乙烯为粘结剂，将两片步骤(3)中的机翼面板与150份蜂窝状的铝合金粘结，得到蜂窝夹层结构的无人机机翼面板。
实施例5：
一种无人机机翼的制备方法，包括以下步骤：
(1)将50份碳纤维、12份石墨烯分别进行氧化和磺化，得到磺化碳纤维和磺化石墨烯；
(2)将150份粉末状粘度为5的聚醚醚酮树脂与磺化碳纤维、磺化石墨烯混合均匀，然后加入15份润滑剂和10份分散剂，搅拌均匀；
(3)将单螺杆挤出机预热至420℃，然后将步骤(1)中的混合塑料放入注射机中，控制料筒温度为360℃，在90MPa的压力下将树酯挤出成型，然后裁剪，得到机翼面板；
(4)以28份聚四氟乙烯为粘结剂，将两片步骤(3)中的机翼面板与180份蜂窝状的铝合金粘结，得到蜂窝夹层结构的无人机机翼面板。
综上，本发明实施例具有如下有益效果：本发明中采用质量很轻的聚醚醚酮树脂作为机翼面板，使机翼具有高强度和很强的抗疲劳强度，使无人机在飞行过程保持稳定，满足无人机子在多种气候下的正常飞行，还提高了无人机的续航时间和航程，通过添加碳纤维和石墨烯提高树脂的稳定性，增强树酯的抗腐蚀能力和耐老化能力，且本发明的无人机机翼制备方法简单。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。