[实用新型]一种植绒织物增强夹芯结构复合材料

说明书

本实用新型公开一种植绒织物增强夹芯结构复合材料包括上、中、下三层和两相邻层之间的发泡芯材，上、下层的植绒与中间芯层结构的植绒之间相互嵌入，相邻两层中间加上发泡材料的填充，使上、下层与芯层的连接强度得到很大提高，形成牢固的层间结构关系。有效避免了上、下层与泡沫夹芯结构之间发生剥离的现象。层间压缩性能、剪切强度、抗冲击性能等都获得改善。另外，具有双面植绒的中间夹芯层可制作成多层，各层之间的植绒相互嵌入并紧密结合，使所述复合材料整体上表现出良好的力学性能和多功能性。

技术领域

本实用新型属于复合材料领域，具体涉及一种植绒织物增强夹芯结构复合材料。

背景技术

夹芯结构复合材料在近些年迅速发展，在于其“轻质高强”的特性，夹芯结构复合材料的作用机理是将剪切力从表皮层传向内层，使两个表皮层在静态和动态载荷下都能保持稳定，并且吸收冲击能来抵抗破坏性。自二十世纪四十年代低密度的夹芯材料就已用于复合材料，它可提高弯曲强度、降低重量。具有相同负荷能力的夹层结构要比实体层状结构轻好几倍。夹芯材料能够降低单位体积的成本、削弱噪音与震动、增加耐热、抗疲劳等。

泡沫夹芯材料在构造上通常是用厚度较小、强度高、刚度大的材料作为面板，而用密度小、厚度较大、有一定承受剪切力的材料作为芯层，用胶接的方法把它们连接起来。当泡沫夹芯材料受到低速冲击时可能导致面板与芯材间脱粘、上面板损伤、芯材塌陷、整体贯穿，或当外面板破坏后导致水或其他物质渗入芯材使其结构失效。另外，受损的夹芯材料的修复也比较困难，即使修复后其功能也不能完全恢复。

为提高夹芯复合材料整体性能，采用了穿刺、缝合等工艺在层与夹芯层引入Z方向的纤维，虽然提高了面层与夹芯层的连接强度，进而提高了夹芯材料的剪切，弯曲，冲击等强度，但由于工艺复杂、加工难度大、效率较低和成本较大等原因，无法进行规模化生产。近年来出现的较先进的整体织造夹芯材料采用的预制件，上层和下层在泡沫填充之前即已连接，这使得后期发泡材料的填充工艺变得相当复杂，且预制件由于织造工艺对面层的厚度及层数的限制，也限制了夹芯复合材料的应用。

实用新型内容

为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种植绒织物增强夹芯结构复合材料。

为实现上述目的，本实用新型是通过以下技术方案来实现的：一种植绒织物增强夹芯结构复合材料由上层植绒织物层、下层植绒织物层和中间植绒织物夹芯层组成，各层都预先经过树脂固化处理，两相邻层之间填充发泡材料构成发泡芯材。

作为优选的方案，上层植绒织物层和下层植绒织物层均为单面植绒组织或单面植绒织物，中间植绒织物夹芯层为双面植绒组织或双面植绒织物。

作为优选的方案，准单面植绒织物在基布上、下两面的植绒高度不同，一面是短绒，一面是长绒；所述双面植绒织物在基布两面的植绒高度相等。

作为优选的方案，准单面植绒织物和双面植绒织物的植绒密度应一致，植绒密度均为20-40个植绒/cm²。

作为优选的方案，准单面植绒织物和双面植绒织物的植绒伸直高度均为5-50mm，在同一块夹芯结构复合材料中，植绒高度应保持一致，保证植绒相互嵌入紧密。

作为优选的方案，上/下层植绒织物层的长植绒与中间植绒织物夹芯层的植绒相互交错紧密嵌入。

作为优选的方案，发泡芯材的厚度等于双面植绒织物的基布厚度与织物两侧植绒伸直高度之和。

采用上述优选的技术方案，形成牢固的层间结构关系，有效避免了上、下层与泡沫夹芯结构之间发生剥离的现象。

作为优选的方案，植绒织物的纤维材料为玻璃纤维、碳纤维、碳化硅纤维、玄武岩纤维、芳纶、高密度聚乙烯等高性能纤维，高性能纤维细度范围为100-300tex。