[发明专利]一种镍钛记忆合金/聚氨酯复合阻尼板材及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种复合阻尼板材及其制备方法。

背景技术

振动与噪音的危害是巨大的，其不仅破坏机械设备运行的可靠性和稳定性，而且会污染环境，危害人类的健康。事实证明，阻尼技术是控制结构共振和噪音的最有效的方法。其中阻尼材料是一种广泛使用的阻尼技术，可分为粘弹性阻尼材料、高阻尼合金和智能型阻尼材料。目前，阻尼材料作为一种环保产品，广泛应用于工程机械、建筑土木、航天航空、精密仪器和交通运输等领域。

单质阻尼材料在工程应用上各有缺陷。如目前应用较为广泛的高聚物阻尼材料，当高聚物处在玻璃化转变温度附近时，部分链段能协同运动，既可吸收足够的振动能，也可将振动能转化为热能耗散掉，这时，高聚物具有高的阻尼因子，能够起到良好的减振效果。高聚物虽然有很好的阻尼性能，但是本身强度不高。金属阻尼材料虽然强度很高，但是其耐腐蚀性和阻尼性能不好。所以人们将金属与聚合物复合在一起，制备出减振的阻尼复合材料，不仅可以发挥各自的性能优势，而且还可以优势互补，目前现有的为典型阻尼复合材料为复合钢板，它在钢板之间复合了一层高分子阻尼材料，钢板在噪声或振动的激励下产生振动，其振动能迅速传递给夹合在基板之间的高分子阻尼材料，使阻尼材料剪切变形，将噪声或振动激发的能量部分转化为热能而消耗，实现减少振动降低噪声的目的，目前的复合阻尼钢板较多采用316L不锈钢作为约束层，但其抗拉强度为480~520MPa，抗拉强度较低，文献《NiTi合金腐蚀性能研究》报道了316L不锈钢浸泡于质量分数为0.9%的Nacl溶液中50天后，镍离子的析出量为0.30μg·ml^-1，耐腐蚀性差，另有专利号为ZL02256581.7，名称为《一种镍钛记忆合金与压电陶瓷薄膜多层复合阻尼材料》的实用新型专利，该复合阻尼材料由镍钛形状记忆合金薄片基体、二氧化钛过渡层、贫钛过渡层与压电陶瓷薄膜成复合而成，该专利通过过渡层将镍钛形状记忆合金薄片基体与压电陶瓷薄膜有机的结合，主要解决的是金属与陶瓷异质间结合以及变形不匹配的问题，而压电陶瓷的阻尼机理是利用压电效应产生的自由电荷通过导电组分将电能转变为热能，进而消耗掉部分机械能以提供阻尼性能，与公认的高阻尼聚合物相比，阻尼效果要低。并且压电陶瓷材料脆性大，成型加工困难，不能获得任意形状，耐冲击性也较差，在使用方面会受到一定限制。且目前现有的复合阻尼材料，其阻尼损耗因子一般为0.08~73×10^-3，阻尼效果较差，因此寻找一种力学性能优异，耐腐蚀性好，阻尼效果高的复合阻尼材料是非常必要的。

发明内容

本发明是为解决现有的表层为316L不锈钢的复合钢板，其抗拉强度较低，耐腐蚀性较差，以及现有的复合阻尼材料，阻尼效果差的技术问题，而提供一种镍钛记忆合金/聚氨酯复合阻尼板材极其制备方法。

一种镍钛记忆合金/聚氨酯复合阻尼板材采用三层复合结构，由上表层、下表层和中间的阻尼层压制而成；其中上表层、下表层为镍钛记忆合金板材，该镍钛记忆合金板材中镍的质量分数为50.7%~51%，该镍钛记忆合金板材的厚度范围为0.2~1mm；阻尼层为聚氨酯板材，其玻璃化温度为-43~-47℃，其加工温度为180~195℃，其厚度范围为0.1~2mm。

制备上述的一种镍钛记忆合金/聚氨酯复合阻尼板材的方法，按以下步骤进行：将上表层、下表层的镍钛记忆合金板材和阻尼层的聚氨酯板材放在热压机中，在温度为185~195℃，压力为40~50N的条件下，压制5~20min，然后取出，空冷，得到镍钛记忆合金/聚氨酯复合阻尼板材。

本发明有益效果：