[发明专利]一种高强轻质多铺层碳纤维异型舱壁板

说明书

本发明公开了一种高强轻质多铺层碳纤维异型舱壁板，该壁板由从外至内依次包括外蒙板、结构泡沫夹心、内蒙板，所述外蒙板、结构泡沫夹心、内蒙板相互之间通过胶粘或真空导入法嵌入树脂结合，所述外蒙板由至少4层碳纤维布叠胶粘压合而成，所述内蒙板由至少2层碳纤维布叠胶粘压合而成，所述外蒙板和内蒙板的各层碳纤维布边缘相互搭接并胶粘压合。采用本发明的铺层设计制作的舱体壁板具有耐腐蚀、高载荷比、低密度、质量轻的优点，且本发明的铺层设计结构简单、可操作性强。

技术领域

本发明涉及碳纤维复合材料技术领域，特别涉及一种高强轻质多铺层碳纤维异型舱壁板。

背景技术

随着碳纤维复合材料的快速发展，碳纤维复合材料因具有耐腐蚀、比强度高、质量轻等特点，被广泛应用于航空航天、汽车、风电叶片、体育休闲等领域。

传统方舱一般由聚氨酯夹芯板通过连接件组装而成，其壁板一般由铝合金外蒙皮层、钢骨架（或铝骨架）、聚氨酯泡沫夹芯、铝合金内蒙皮层复合而成。采用的金属蒙皮制成的舱体壁板存在易腐蚀、质量大、载荷比低、比强度低的问题。

现有技术中有许多关于方舱壁板的设计，如专利号为：201410750202.3，名称为一种轻质高强复合材料壁板及其制作方法，公开了一种由外蒙皮层、夹心层和内蒙皮层组成的壁板，其中外蒙皮层和内蒙皮层采用高强度玻璃纤维、碳纤维或聚丙烯高强纤维中的一种或几种的混合物制成，该壁板可以采用碳纤维制成，但没有公开碳纤维铺层的技术方案，而碳纤维的铺设角度对壁板的强度有很大的影响，从而该发明不能够从根本上解决壁板强度低的问题。

专利号为：201621459820.8，名称为一种新型非金属复合材料方舱壁板，公开了一种由外蒙皮、内蒙皮和设于内蒙皮和外蒙皮之间的由碳纤维管材制成的骨架及其填充再骨架之间的PVC结构泡沫夹芯，其中内蒙皮和外蒙皮采用高强度玻璃钢网格布和环氧树脂材料复合而成，与传统壁板相比，该壁板设计虽然降低了壁板的密度、提高了壁板的强度，但采用玻璃钢网格布易腐蚀，且密度大，使舱体的重量还是较大，也不能够从根本上解决载荷比低、质量大的问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，一种高强轻质多铺层碳纤维异型舱壁板，有效减轻了壁板的质量，降低了舱体的重量，同时增大了舱体壁板的载荷比，且通过该铺层设计的舱体壁板耐腐蚀，解决了现有壁板质量大、载荷比低、强度低、易腐蚀的问题。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种高强轻质多铺层碳纤维异型舱壁板，所述碳纤维异型舱壁板由从外至内依次包括外蒙板、结构泡沫夹心、内蒙板，所述外蒙板、结构泡沫夹心、内蒙板相互之间通过胶粘或通过真空导入法嵌入树脂结合，所述外蒙板由至少4层碳纤维布叠胶粘压合而成，所述内蒙板由至少2层碳纤维布叠胶粘压合而成，所述外蒙板和内蒙板的各层碳纤维布边缘相互搭接并胶粘压合。

优选，所述外蒙板由4-7层碳纤维布叠胶粘压合而成，所述内蒙板由2-4层碳纤维布叠胶粘压合而成。

更优选，所述外蒙板由4层碳纤维布叠胶粘压合而成，所述内蒙板由3层碳纤维布叠胶粘压合而成。

进一步，所述外蒙板外蒙板和内蒙板的相邻2层碳纤维布铺设后布纹的夹角为45°~60°。

优选，所述外蒙板和内蒙板的相邻2层碳纤维布铺设后布纹的夹角为45℃。

进一步，所述外蒙板的第1层由碳纤维平纹布平铺而成，密度为400g/m²，所述外蒙板的第2层和第4层碳纤维布铺设角度为±45°，密度为300g/m²，所述外蒙板的第3层碳纤维布铺设角度为0/90°，密度为400g/m²，所述内蒙板的第1层和第3层碳纤维布铺设角度为±45°，密度为300g/m²，所述内蒙板的第2层碳纤维布设角度为0/90°，密度为400g/m²。

进一步，所述碳纤维布的等级为T700或M40。