[发明专利]一种纤维金属层合板及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于纤维金属层合结构复合材料制造技术领域，尤其是涉及一种纤 维金属层合板及其制备方法。

背景技术

铝合金材料具有较低密度和较高的强度和抗冲击性能，并且具有良好的可 加工性成本也较为低廉。因此自从二十世纪三十年代初就被广泛应用于航空航 天领域。然而铝合金材料具有一些局限性例如较低的疲劳寿命和抗腐蚀性能限 制了其进一步的应用价值。而二十世纪四五十年代发明的玻璃纤维和碳纤维复 合材料具有很高的比强度和比刚度，并且具有良好的疲劳特性和耐腐蚀性，然 而这种层叠复合材料面外横向强度和抗冲击性能较差，并且层间结合面容易产 生脱层。为了同时克服铝合金材料和纤维复合材料存在的一些缺点，在二十世 纪七十年代末，由荷兰代尔夫特理工大学研制出了金属材料与纤维复合的纤维 金属层合板材料，即纤维金属层合板。

纤维金属层合板是一类新型的混杂增强结构复合材料，国际上统称为FML (Fiber-MetalLaminate)层合板，其典型代表是铝合金-芳纶纤维叠层复合材料 层合板，国际上称为ARALL(ARAamid-ALuminumLaminate)，以及铝合金-玻 璃纤维叠层复合材料层合板，国际上称为GLARE(GLAss-Reinforcealuminum)。 参考文献(Vogelesang,L.,DevelopmentofaNewHybridMaterial(ARALL) forAircraftStructure,Ind.Eng.Chem.Prod.Res.Dev.,1983,pp.492-496)和美国发明专 利(US5039571，US5547735和US5219629)都详细研究了FML叠层复合材料 层合板的制备方法，力学性能及优点和潜在的应用领域。目前，GLARE已大面 积地应用在A380飞机的上机身壳体结构上，是A380飞机材料技术的一个显著 的创新点。

纤维金属层合板结合了金属与纤维复合材料的优点，并克服了其大部分的 缺点，是一种在航空航天、军事、汽车等高科技领域有巨大应用前景的结构材 料。

虽然纤维金属层合板具有一系列优异的性能，但是其金属层与预浸纤维布 之间的结合力较弱。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术中的纤维金属层合板内金属层 与预浸纤维布之间的结合力弱的问题，提供一种纤维金属层合板。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案如下：

提供一种纤维金属层合板，包括层叠的金属层和预浸纤维布；其中，所述 金属层和预浸纤维布之间还具有嵌入颗粒，所述嵌入颗粒同时嵌入所述金属层 和预浸纤维布内。

同时，本发明还提供了上述纤维金属层合板的制备方法，包括如下步骤：

S1、在金属层表面形成熔覆层；所述熔覆层内包括粘结颗粒和嵌入颗粒； 所述粘结颗粒材质与所述金属层材质相同；

S2、采用激光照射金属层表面的熔覆层，将所述粘结颗粒融化，得到表面 嵌入有嵌入颗粒的金属层；

S3、将预浸处理后的纤维布与所述表面嵌入有嵌入颗粒的金属层层叠，使 嵌入颗粒位于金属层和纤维布之间；

S4、对层叠后的金属层和纤维布进行热压处理，使纤维布和金属层结合为 一体，得到所述纤维金属层合板。

本发明提供的纤维金属层合板中，金属层表面嵌入有颗粒，同时，该嵌入 颗粒嵌入纤维布中，嵌入颗粒可牢固的将纤维层扣合于金属层表面，大大提高 了纤维布与金属层之间的结合强度。

附图说明

图1是本发明实施例4提供的纤维金属层合板的剖面结构示意图；

图2是图1中A处局部放大图。

说明书附图中的附图标记如下：

1、金属层；2、预浸纤维布；3、嵌入颗粒。

具体实施方式

为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以 下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述 的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明提供的一种纤维金属层合板包括层叠的金属层和预浸纤维布；其中， 所述金属层和预浸纤维布之间还具有嵌入颗粒，所述嵌入颗粒同时嵌入所述金 属层和预浸纤维布内。