一种新型高性能的耐高温纤维复合材料结构

本技术涉及复合材料领域，尤其涉及一种新型高性能的耐高温纤维复合材料结构。

背景技术：

1、复合材料是人们运用先进的材料制备技术将不同性质的材料组分优化组合而成的新材料。一般定义的复合材料需满足以下条件:复合材料必须是人造的，是人们根据需要设计制造的材料；复合材料必须由两种或两种以上化学、物理性质不同的材料组分，以所设计的形式、比例、分布组合而成，各组分之间有明显的界面存在；它具有结构可设计性，可进行复合结构设计；复合材料不仅保持各组分材料性能的优点，而且通过各组分性能的互补和关联可以获得单一组成材料所不能达到的综合性能。

2、现有中国专利文献申请文件公开号为“cn 216268053 u”的，一种新型高性能的纤维复合材料，包括第一防护层、缓冲层、缓冲块、连接层、回弹层、韧性层、加固层、抗拉伸层、第二防护层、加固绳、弹性条、内置条、连接块，通过其说明书的记载可知，第一防护层、缓冲层、回弹层、韧性层、加固层、抗拉伸层、第二防护层，是采用直接堆叠的方式进行合成形成的复合材料，并通过加固绳、弹性条和内置条，提高复合材料的抗拉性能；

3、由于复合材料后期使用时，所受到的外力是不确定的，当外力方向与分布的加固绳、弹性和内置条的轴径方向不同时，单一设置的加固绳、弹性和内置条则不能有效的进行外力的吸收，则会在一定程度上影响复合材料的抗拉特性。

4、因此，有必要提供一种新的新型高性能的耐高温纤维复合材料结构解决上述技术问题。

技术实现思路

1、为解决上述技术问题，本实用新型提供一种新型高性能的耐高温纤维复合材料结构。

2、本实用新型提供的新型高性能的耐高温纤维复合材料结构包括：

3、碳纤维基板、陶瓷基复合材料层和碳化硅纤维束；

4、所述陶瓷基复合材料层设有两层分别分布在碳纤维基板的顶部和底部；

5、所述碳纤维基板的顶部和底部分别开设有若干均匀分布的第一凹槽和第二凹槽，且所述碳化硅纤维束设置在碳纤维基板和陶瓷基复合材料层之间。

6、优选的，顶部所述陶瓷基复合材料层靠近碳纤维基板的一侧与第一凹槽相对位置开设有第三凹槽，且所述第三凹槽和第一凹槽的内壁与同一碳化硅纤维束的外壁相抵。

7、优选的，底部所述陶瓷基复合材料层靠近碳纤维基板的一侧与第二凹槽相对位置开设有第四凹槽，且所述第四凹槽与第二凹槽的内部与同一碳化硅纤维束的外壁相抵。

8、优选的，两个所述陶瓷基复合材料层内部均镶嵌有碳纤维网板，且两个所述陶瓷基复合材料层的相对面分别与碳纤维基板的顶部和底部连接。

9、优选的，所述碳化硅纤维束包括包裹层，所述包裹层的内部设有若干均匀分布的连接筒和连接杆，且所述连接筒的内部开设有若干环形分布的连接孔。

10、优选的，每个所述连接筒内均通过连接孔插设有拉杆，每个所述拉杆的端部均设有固定连接的拉丝，且每个所述拉丝的端部均与对应连接杆的端部固定连接。

11、优选的，所述连接筒、拉杆、拉丝和连接杆的外壁均与包裹层的内壁贴合，且所述拉丝为韧性材料制成。

12、与相关技术相比较，本实用新型提供的新型高性能的耐高温纤维复合材料结构具有如下有益效果：

13、1、本实用新型通过在碳纤维基板的上下两侧开设第一凹槽和第二凹槽，并在两凹槽内部通过碳化硅纤维束与陶瓷基复合材料层进行连接，并在陶瓷基复合材料层内部镶嵌碳纤维网板，进而可使本复合材料的内部形成交错的支撑筋，后期在使用时，即可有效对多方位的外力进行吸收，增加本复合材料的抗拉特性。

14、2、本实用新型通过在碳化硅纤维束的设置当碳化硅纤维束受到外力时，若干环形分布的拉杆即可进一步增加装置的刚性，同时当碳化硅纤维束受到垂直发相反的外力时，可使碳化硅纤维束顺利进行弯曲，增加碳化硅纤维束的韧性。

技术特征：

1.一种新型高性能的耐高温纤维复合材料结构，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的新型高性能的耐高温纤维复合材料结构，其特征在于，顶部所述陶瓷基复合材料层(2)靠近碳纤维基板(1)的一侧与第一凹槽(11)相对位置开设有第三凹槽(21)，且所述第三凹槽(21)和第一凹槽(11)的内壁与同一碳化硅纤维束(3)的外壁相抵。

3.根据权利要求2所述的新型高性能的耐高温纤维复合材料结构，其特征在于，底部所述陶瓷基复合材料层(2)靠近碳纤维基板(1)的一侧与第二凹槽(12)相对位置开设有第四凹槽(22)，且所述第四凹槽(22)与第二凹槽(12)的内部与同一碳化硅纤维束(3)的外壁相抵。

4.根据权利要求3所述的新型高性能的耐高温纤维复合材料结构，其特征在于，两个所述陶瓷基复合材料层(2)内部均镶嵌有碳纤维网板(23)，且两个所述陶瓷基复合材料层(2)的相对面分别与碳纤维基板(1)的顶部和底部连接。

5.根据权利要求1所述的新型高性能的耐高温纤维复合材料结构，其特征在于，所述碳化硅纤维束(3)包括包裹层(31)，所述包裹层(31)的内部设有若干均匀分布的连接筒(32)和连接杆(35)，且所述连接筒(32)的内部开设有若干环形分布的连接孔(321)。

6.根据权利要求5所述的新型高性能的耐高温纤维复合材料结构，其特征在于，每个所述连接筒(32)内均通过连接孔(321)插设有拉杆(33)，每个所述拉杆(33)的端部均设有固定连接的拉丝(34)，且每个所述拉丝(34)的端部均与对应连接杆(35)的端部固定连接。

7.根据权利要求6所述的新型高性能的耐高温纤维复合材料结构，其特征在于，所述连接筒(32)、拉杆(33)、拉丝(34)和连接杆(35)的外壁均与包裹层(31)的内壁贴合，且所述拉丝(34)为韧性材料制成。

技术总结
本技术涉及复合材料领域，尤其涉及一种新型高性能的耐高温纤维复合材料结构。所述新型高性能的耐高温纤维复合材料结构包括碳纤维基板、陶瓷基复合材料层和碳化硅纤维束；所述陶瓷基复合材料层设有两层分别分布在碳纤维基板的顶部和底部；所述碳纤维基板的顶部和底部分别开设有若干均匀分布的第一凹槽和第二凹槽。本技术提供的纤维复合材料结构，通过在碳纤维基板的上下两侧开设第一凹槽和第二凹槽，并在两凹槽内部通过碳化硅纤维束与陶瓷基复合材料层进行连接，并在陶瓷基复合材料层内部镶嵌碳纤维网板，进而可使本复合材料的内部形成交错的支撑筋，后期在使用时，即可有效对多方位的外力进行吸收，增加本复合材料的抗拉特性。

技术研发人员：南霞,王宝来,梁泳泉,庄彩燕,张池,蒋雷雷,饶锐,王志杰,王超,卢志童,王棋
受保护的技术使用者：烟台哈尔滨工程大学研究院
技术研发日：20230418
技术公布日：2024/1/14