[发明专利]一种大变形柔性胞状结构复合材料及其制备方法

权利要求书

1.一种大变形柔性胞状结构复合材料，其特征在于：包括若干单胞行，相邻的所述单胞行之间通过刚性碳纤维复合材料连接；所述单胞行包括若干六边形单胞结构和与之配套的内凹六边形单胞过渡结构，所述六边形单胞结构和内凹六边形单胞过渡结构依次间隔设置；其中，所述六边形单胞结构为两层结构，内层的六个胞壁为玻璃纤维，需变形的四个胞壁用柔性环氧树脂浸透成型后形成外层，其余两个胞壁用环氧树脂浸透成型后形成外层。

2.根据权利要求1所述的一种大变形柔性胞状结构复合材料，其特征在于：所述柔性环氧树脂包括如下组分，以质量份数计：

6350柔性环氧树脂  1.8-2.2份

A70固化剂         1份。

3.根据权利要求1或2所述的一种大变形柔性胞状结构复合材料，其特征在于：所述环氧树脂包括如下组分，以质量份数计：

E51环氧树脂  0.8-1.2份

3060固化剂   1份。

4.根据权利要求3所述的一种大变形柔性胞状结构复合材料，其特征在于：所述刚性碳纤维复合材料由碳纤维布浸透环氧树脂形成型。

5.一种大变形柔性胞状结构复合材料制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1)，制备模具：根据大变形柔性胞状结构复合材料的单胞行结构，制备六边形单胞结构模具、内凹六边形单胞过渡结构模具以及与所述内凹六边形单胞过渡结构模具匹配的五边形端头模具；

步骤2)，在模具上涂刷脱模剂并晾干；

步骤3)，裁剪增强纤维布：根据所述单胞结构模具和五边形端头模具的大小裁剪所需的玻璃纤维布，根据柔性胞状结构复合材料的大小裁剪单胞行结构之间的碳纤维布；

步骤4)，调制树脂：将6350柔性环氧树脂、A70固化剂按质量份数比(1.8～2.2)∶1调制得到所述柔性环氧树脂；将E51环氧树脂、3060固化剂按质量份数比(0.8～1.2)∶1调制得到所述环氧树脂；

步骤5)，铺贴单胞模具：在六边形单胞结构模具上缠绕6～8层玻璃纤维布并收紧，然后，所述六边形单胞结构模具中对应单胞结构中需变形胞壁的四条边，用柔性环氧树脂浸透后成型，所述六边形单胞结构模具的其余两条边用环氧树脂浸透后成型；五边形端头模具除端头外侧边以外的四条边铺贴6～8层玻璃纤维布并收紧，然后，所述五边形端头模具中对应单胞结构中需变形胞壁的两条边，用柔性环氧树脂浸透后成型，所述五边形端头模具中铺贴玻璃纤维布的其余两条边用环氧树脂浸透后成型；

步骤6)，组合单胞行结构模具：根据所需的大变形柔性胞状结构复合材料尺寸，将铺贴好的若干六边形单胞结构模具和内凹六边形单胞过渡结构模具依次间隔设置，形成长条状单胞行结构模具，并将两个五边形端头模具配套设置在所述单胞行结构模具的两端；

步骤7)，铺贴所述单胞行结构模具间的刚性碳纤维复合材料：取组合好的一个单胞行结构模具作为第一行，在其两边分别铺贴8～10层碳纤维布，并用步骤4)调制的环氧树脂浸透；再取一个单胞行结构模具作为第二行，将其一边与第一行的一边贴紧，在第二行的另一边铺贴同样层数的碳纤维布，并用步骤4)调制好的环氧树脂浸透；根据所需的大变形柔性胞状结构复合材料尺寸，按同样方法铺贴其余单胞行结构模具；

步骤8)，固化成型：将铺贴好的所有单胞行结构模具的四周用压板压紧，然后放入烘箱内升温至80～100℃，固化8～12小时；

步骤9)，取出固化完成的模具，打开压板并脱模，得到所需的大变形柔性胞状结构复合材料。

6.根据权利要求5所述的一种大变形柔性胞状结构复合材料制备方法，其特征在于：所述六边形单胞结构模具、内凹六边形单胞过渡结构模具以及五边形端头模具均采用LY12铝合金制备而成。