[发明专利]一种超轻耐高温蜂窝芯材及其制备方法

说明书

本发明提供了一种超轻耐高温蜂窝芯材及其制备方法，包括芯条胶印制：在料块上印制芯条胶，相邻两条芯条胶之间的宽度为印制的芯条胶宽度的三倍，铺叠料块，上下相邻两层料块中芯条胶间隔相等且等于芯条胶宽度，制得未固化蜂窝叠块；芯条胶固化；蜂窝拉伸：将经过加压固化处理的蜂窝叠块进行拉伸，直到蜂窝孔格拉伸至正六边形状态；浸渍胶液：将拉伸后的蜂窝块在浸胶槽中浸渍耐高温浸渍胶；浸渍胶的固化：在设定温度下固化耐高温浸渍胶，固化完成后得到蜂窝芯材。本发明可以适用于边长低至2.00～11.00mm，公称密度低至49～110Kg/m³蜂窝芯材的制备，赋予蜂窝以优异的抗压性能和抗剪切性能，实现300℃高温下的长时稳定工作。

技术领域

本发明属于蜂窝制备技术领域，涉及一种超轻耐高温蜂窝芯材及其制备方法。

背景技术

随着航天运载器技术的发展，尤其是以战略战术导弹为代表的高超飞行器领域，对各种高性能材料提出了新需求。由于飞行器飞行马赫数进一步提高，相应的部件如空气舵、阻力板等结构层的表面温度均达到300℃以上。蜂窝夹层结构材料是一种高效的轻质、高比强、高比刚度材料，既可用于结构件，也可用于隔热、降噪等功能件的制造，是未来先进飞行器制造的主要选材之一。现有的各类蜂窝中，仅有激光焊接钛合金蜂窝和高温合金钢蜂窝能满足耐温要求，但金属蜂窝容重较大；而低容重的聚合物基蜂窝如Nomex蜂窝存在基体和芯条胶在300℃下力学性能大幅度衰减的严重问题，急需提高蜂窝材料的耐温等级，填补我国轻质耐300℃高温蜂窝芯材技术空白。

另外，现有玻璃布蜂窝耐温等级低于200℃，蜂窝的边长多为5mm以上，孔格的较大，缺乏高性能的小边长如2.75mm小孔格耐高温蜂窝，其抗压性能和剪切性能有待进一步提高。再者，蜂窝芯条胶的印制分为自动涂胶机印胶和普通手工印胶两种。自动涂胶机印胶得到的芯条胶效率高，印胶均匀，制得的蜂窝较为规整，但设备成本较高，适用于大批量单一品种蜂窝连续化生产需求。普通手工印胶法相对粗糙，印胶均匀性和规整性相对较差，但传统的普通手工法存在蜂窝叠层定位不准确，蜂窝规整性差，劳动强度大，制备效率低等缺点，均不能满足航空航天多品种、小批量、高质量和高性能的要求。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明人进行了锐意研究，提供了一种超轻耐高温蜂窝芯材及其制备方法，采用料块用材的预处理工艺，控制芯条胶的渗透性和扩散效应，改善了芯条胶向玻璃布背面的渗透和在宽度方向的扩展；采用具有双网版，自动定位功能的丝网印刷工艺印制芯条胶，解决了传统的手工印胶法节点胶厚度均匀差，目视法叠层定位不准确导致的蜂窝孔格规整度差的难题，又保证了蜂窝的高质量。采用0°/90°、±30°、±45°和±60°等织物组织结构，同时采用不同组织结构的料块按照设定规则的交替叠层，赋予了蜂窝抗压性能的同时提高其剪切强度。采用自制的耐高温芯条胶和聚酰亚胺浸渍胶，实现了蜂窝耐温等级提升至300℃以上的目的，本发明还具有成本低，适合多品种，小批量，高性能蜂窝的优点，可以满足航空航天等高科技领域的高要求，从而完成本发明。

本发明的目的在于提供以下技术方案：

第一方面，一种超轻耐高温蜂窝芯材的制备方法，包括如下步骤：

步骤1，芯条胶印制：在料块上印制芯条胶，相邻两条芯条胶之间的宽度为印制的芯条胶宽度的三倍，铺叠料块，上下相邻两层料块中芯条胶间隔相等且等于芯条胶宽度，制得未固化蜂窝叠块；

步骤2，芯条胶固化：对蜂窝叠块的芯条胶进行加热加压固化；

步骤3，蜂窝拉伸：将经过加压固化处理的蜂窝叠块进行拉伸，直到蜂窝孔格拉伸至正六边形状态；

步骤4，浸渍胶液：将拉伸后的蜂窝叠块在浸胶槽中浸渍耐高温浸渍胶；

步骤5，浸渍胶的固化：在设定温度下固化耐高温浸渍胶，固化完成后得到蜂窝芯材。

第二方面，一种超轻耐高温蜂窝芯材，通过第一方面所述的制备方法制备得到。