一种飞行器用耐高温蜂窝芯及其制备方法与流程

本发明涉及复合材料，且特别涉及一种飞行器用耐高温蜂窝芯及其制备方法。

背景技术：

1、蜂窝芯结构因其质量轻、强度高等优异性能，逐渐被应用于包括飞行器在内的多个领域。目前，市面的蜂窝芯主要为纸蜂窝产品，其是一种用纸质材料纸折叠和粘接形成截面为正六边形的片状柱形体。由于纸蜂窝具有较好的力学性能、较高的强度、较轻的重量、以及无污染、或回收等特点，正在替代泡沫塑料等材料而被广泛用来作为各种板材的增加夹芯材料。其中，芳纶纸蜂窝作为结构芯材，一直广泛应用于航空领域，但随着技术的发展和需求的提高，一些特殊的飞行器对产品耐高温特性提出新的要求，而现有的纸蜂窝芯无法满足上述需求。

技术实现思路

1、为了解决上述技术问题，本发明提供一种飞行器用耐高温蜂窝芯及其制备方法。

2、本发明解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。

3、本发明的第一方面提供一种飞行器用耐高温蜂窝芯的制备方法，包括：

4、获取多层玻璃布，所述玻璃布由玻璃纤维编织得到；

5、在每一层所述玻璃布上形成间隔设置的胶条，所述胶条的宽度为相邻两胶条之间的间距的四份之一至二分之一；

6、对涂胶后的所述玻璃布依次叠合，且使上下相邻两层所述玻璃布的胶条错位设置，且相邻两层所述玻璃布之间的胶条间距相等且小于或等于6mm；

7、对叠合后的多层所述玻璃布进行热压，得到蜂窝叠块；

8、将所述蜂窝叠块进行拉伸直至形成蜂窝芯状，且在开始拉伸时以及拉伸至蜂窝芯状的过程中，持续对所述蜂窝叠板进行水淋，得到蜂窝芯胚料；

9、在所述蜂窝芯胚料的蜂窝壁上涂覆或喷洒增强液，并在所述增强液未干之前对蜂窝芯胚料进行烘烤定型；

10、将定型后的蜂窝芯胚料浸渍在树脂浸胶液中，然后进行固化，得到耐高温蜂窝芯。

11、在本发明一个实施方式中，所述方法还包括对所述耐高温蜂窝芯进行后处理的步骤，所述后处理的步骤包括：对所述耐高温蜂窝芯进行切片，得到预定高度的蜂窝芯成品。

12、在本发明一个实施方式中，所述树脂浸胶液按照如下步骤制得：

13、按照重量份数计，将120～150份异丙醇升温至70～85℃，缓慢滴加5～10份硅烷偶联剂、20～50份乙氧化四氢糠基丙烯酸酯、8～12份甲基丙烯酸甲酯和0.3～0.6份氢过氧化异丙苯，反应3～7h，得到改性树脂；

14、将5～15份改性树脂加入到100份有机溶剂中，边搅拌边加入纳米氮化硅，升温至40～60℃，搅拌混合，然后升温至70～90℃，加入30～60份聚酰亚胺树脂，搅拌混合，得到所述树脂浸胶液。

15、在本发明一个实施方式中，所述纳米氮化硅根据以下步骤制得：将烷氧基硅烷、硅溶胶、乙醇和水混合，得到混合液；将碳纤维分散在混合液中，搅拌后进行过滤，得到复合物；将复合物在氮气氛围中升温至1000～1400℃，维持1～4h，冷却后得到氮化产物；将所述氮化产物在空气氛围中升温至600～900℃，维持3～6h，得到纳米氮化硅。

16、在本发明一个实施方式中，所述玻璃布经过表面预处理，所述表面预处理步骤包括：将3-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷和3-异氰酸酯基丙基三甲氧基硅烷分散在水中，得到处理液；在所述处理液中缓慢加入辛基酚聚氧乙烯醚，得到预浸液；将玻璃布在所述预浸液中浸渍1～2h，然后取出、干燥，得到表面预处理的玻璃布。

17、在本发明一个实施方式中，所述增强液包括酚醛树脂、阻燃剂和有机溶剂。

18、在本发明一个实施方式中，所述将定型后的蜂窝芯胚料浸渍在树脂浸胶液的步骤包括：将定型后的蜂窝芯胚料在常压下于树脂浸胶液中浸渍5～15min后，将环境加压到0.5～1.5mpa，浸渍1～5min，作为一次浸渍过程，重复浸渍过程2～16次，其中，每次浸渍过程完成后都在120℃～140℃条件下加热60～120min。

19、在本发明一个实施方式中，所述固化条件为：先在200～240℃条件下固化30～40min，然后升温至380～420℃，固化60～180min。

20、在本发明一个实施方式中，对所述蜂窝叠块进行拉伸之前，还包括：将所述蜂窝叠块进行切边处理，得到预定宽度的蜂窝叠块。

21、本发明的第二方面提供一种飞行器用耐高温蜂窝芯，根据如上任意一项所述的制备方法制得，所述飞行器用耐高温蜂窝芯具有多个正六边形的通孔，所述通孔的边长小于或等于6mm。

22、本发明的飞行器用耐高温蜂窝芯及其制备方法的有益效果在于：

23、本发明的耐高温蜂窝芯以玻璃布为基材，成本低，力学性能优良，并具有更好的耐高温性能和透波性能，能够满足飞行器环境的要求。通过控制胶条的宽度和相邻胶条之间的间距，能够对蜂窝芯的尺寸进行控制，制造出出孔格均匀且规整的小孔格蜂窝芯，同时整个蜂窝块的尺寸也受控，不会出现过度伸缩的现象。

技术特征：

1.一种飞行器用耐高温蜂窝芯的制备方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的飞行器用耐高温蜂窝芯的制备方法，其特征在于，还包括对所述耐高温蜂窝芯进行后处理的步骤，所述后处理的步骤包括：对所述耐高温蜂窝芯进行切片，得到预定高度的蜂窝芯成品。

3.根据权利要求1所述的飞行器用耐高温蜂窝芯的制备方法，其特征在于，所述树脂浸胶液按照如下步骤制得：

4.根据权利要求3所述的飞行器用耐高温蜂窝芯的制备方法，其特征在于，所述纳米氮化硅根据以下步骤制得：将烷氧基硅烷、硅溶胶、乙醇和水混合，得到混合液；将碳纤维分散在混合液中，搅拌后进行过滤，得到复合物；将复合物在氮气氛围中升温至1000～1400℃，维持1～4h，冷却后得到氮化产物；将所述氮化产物在空气氛围中升温至600～900℃，维持3～6h，得到纳米氮化硅。

5.根据权利要求1所述的飞行器用耐高温蜂窝芯的制备方法，其特征在于，所述玻璃布经过表面预处理，所述表面预处理步骤包括：将3-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷和3-异氰酸酯基丙基三甲氧基硅烷分散在水中，得到处理液；在所述处理液中缓慢加入辛基酚聚氧乙烯醚，得到预浸液；将玻璃布在所述预浸液中浸渍1～2h，然后取出、干燥，得到表面预处理的玻璃布。

6.根据权利要求1所述的飞行器用耐高温蜂窝芯的制备方法，其特征在于，所述增强液包括酚醛树脂、阻燃剂和有机溶剂。

7.根据权利要求1所述的飞行器用耐高温蜂窝芯的制备方法，其特征在于，所述将定型后的蜂窝芯胚料浸渍在树脂浸胶液的步骤包括：将定型后的蜂窝芯胚料在常压下于树脂浸胶液中浸渍5～15min后，将环境加压到0.5～1.5mpa，浸渍1～5min，作为一次浸渍过程，重复浸渍过程2～16次，其中，每次浸渍过程完成后都在120℃～140℃条件下加热60～120min。

8.根据权利要求1所述的飞行器用耐高温蜂窝芯的制备方法，其特征在于，所述固化条件为：先在200～240℃条件下固化30～40min，然后升温至380～420℃，固化60～180min。

9.根据权利要求1所述的飞行器用耐高温蜂窝芯的制备方法，其特征在于，对所述蜂窝叠块进行拉伸之前，还包括：将所述蜂窝叠块进行切边处理，得到预定宽度的蜂窝叠块。

10.一种飞行器用耐高温蜂窝芯，其特征在于，根据权利要求1～9任意一项所述的制备方法制得，所述飞行器用耐高温蜂窝芯具有多个正六边形的通孔，所述通孔的边长小于或等于6mm。

技术总结
本发明提供一种飞行器用耐高温蜂窝芯及其制备方法，涉及复合新材料技术领域。其制备方法包括：获取多层玻璃布；在每一层玻璃布上形成间隔设置的胶条，胶条的宽度为相邻两胶条之间的间距的四份之一至二分之一；对涂胶后的玻璃布依次叠合，相邻两层玻璃布之间的胶条间距相等且小于或等于6mm；对叠合后的多层玻璃布进行热压，得到蜂窝叠块；将蜂窝叠块进行拉伸直至形成蜂窝芯状，并持续对蜂窝叠板进行水淋，得到蜂窝芯胚料；在蜂窝芯胚料的蜂窝壁上喷洒增强液，烘烤定型，然后在树脂浸胶液中浸渍、固化，得到飞行器用耐高温蜂窝芯。该产品为规格可控的小孔格结构，孔格均匀规整，耐温性能优良。

技术研发人员：吴雪岑,崔阳,钱鑫,姜言信,钮旭平,郑明艳
受保护的技术使用者：嘉兴雅港复合材料有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12