專利名稱：一種多層菱形點(diǎn)陣金屬-泡沫鋁復(fù)合結(jié)構(gòu)夾層板及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種菱形點(diǎn)陣金屬-泡沫鋁復(fù)合結(jié)構(gòu)夾層板及其制備方法，具體涉及一種多層菱形點(diǎn)陣金屬-泡沫鋁復(fù)合結(jié)構(gòu)夾層板及其制備方法。
背景技術(shù)：
多層菱形點(diǎn)陣金屬結(jié)構(gòu)作為一種二維周期性多孔結(jié)構(gòu)，在國(guó)外已經(jīng)有所研究。雖然其面外壓縮性能方面的比剛度和比強(qiáng)度較無(wú)序型泡沫結(jié)構(gòu)(典型如泡沫鋁材料)具有明顯的優(yōu)勢(shì)，但由于菱形點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)達(dá)到峰值強(qiáng)度后發(fā)生結(jié)構(gòu)失穩(wěn)后，隨應(yīng)變?cè)黾映霈F(xiàn)明顯的大幅度應(yīng)力軟化現(xiàn)象，而不如泡沫材料那樣具有較長(zhǎng)的應(yīng)力平臺(tái)區(qū)，不便于用作能量吸收。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種結(jié)合多層菱形點(diǎn)陣金屬夾層板和泡沫鋁各自優(yōu)勢(shì)，通過(guò)復(fù)合的方式實(shí)現(xiàn)承載和吸能等多功能融合于一身的多層菱形點(diǎn)陣金屬-泡沫鋁復(fù)合結(jié)構(gòu)夾層板及其制備方法。
為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的制備方法如下
I)首先，用剪板機(jī)將厚度為O. 5 5mm金屬板剪切成矩形金屬板條,然后在采用線切割在矩形金屬板條的寬度方向上開(kāi)設(shè)若干條插槽，其中插槽深度為矩形金屬板條寬度的一半，插槽寬度大于金屬板厚度的O. 005 O. 02mm ；
2)其次，將步驟I)得到的開(kāi)設(shè)有插槽的金屬板條拼裝成多層菱形結(jié)構(gòu)形成多層菱形點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)芯體，將多層菱形點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)芯體和面板組裝到一起，在多層菱形點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)芯體的拼插處和面板的結(jié)合位置處均勻涂抹NiCr25Pltl混合漿料或市售的釬焊膏；在烘箱中 40 50°C烘干，然后裝入高溫釬焊爐中進(jìn)行焊接，焊接完成后緩冷至室溫出爐得到多層菱形點(diǎn)陣金屬夾層板；
3)然后，根據(jù)多層菱形點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)芯體中孔的空間形狀和尺寸，采用線切割方法切割出相應(yīng)的長(zhǎng)方體和三角棱柱體閉孔泡沫鋁；
4)最后，在長(zhǎng)方體和三角棱柱泡沫鋁與多層菱形點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)芯體及金屬面板接觸面上均勻涂覆一層環(huán)氧樹(shù)脂膠粘劑，然后將長(zhǎng)方體和三角棱柱體泡沫鋁插入多層菱形點(diǎn)陣金屬夾層板的孔中進(jìn)行填充，室溫靜置或于40 60°C烘箱中固化，最終得到多層菱形點(diǎn)陣金屬-泡沫鋁復(fù)合結(jié)構(gòu)夾層板。
所述的金屬板和面板采用碳鋼鋼板、不銹鋼板、鋁或鋁合金板；
所述釬焊鋁或鋁合金板，真空度控制在10_3 10_4Pa，以I 10°C /min速度自室溫均勻升溫至300°C 610°C保溫IOmin Ih ;對(duì)于不銹鋼板或碳鋼鋼板，真空度控制在 1(Γ2 l(T3Pa，以I 10°C /min速度自室溫升溫至800°C 1100°C保溫IOmin 2h。
所述的多層菱形點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)芯體的金屬板與水平方向的夾角θ=30° 75°，多層菱形點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)芯體的孔隙率為70 95%。
所述的閉孔泡沫鋁的密度為O. I O. 67g/cm3,孔隙率為70 95%。
所述的拼裝前將所有切割好的金屬板條和面板用金屬清洗劑進(jìn)行清洗，去除其表面油垢和銹跡，然后在40 50°C烘箱中烘干。
所述的混合漿料由質(zhì)量百分比5% 10%的黏結(jié)劑、45% 75%的200目 400目的釬焊粉料和20% 50%去離子水混合均勻制成，其中黏結(jié)劑為質(zhì)量濃度1% 10%的聚乙烯醇或甲基纖維素黏結(jié)劑。
按本發(fā)明的制備方法制成的多層菱形點(diǎn)陣金屬_泡沫鋁復(fù)合結(jié)構(gòu)夾層板包括該復(fù)合結(jié)構(gòu)夾層板由面板以及焊接在面板內(nèi)的多層菱形點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)芯體構(gòu)成，且在多層菱形點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)芯體的孔中填充有長(zhǎng)方體或三角棱柱體形狀的泡沫鋁。
本發(fā)明為進(jìn)一步提高多層菱形點(diǎn)陣金屬夾層板的剛度、強(qiáng)度及能量吸收能力，在其二維間隙中填充能量吸收能力較好的閉孔泡沫鋁，使復(fù)合后結(jié)構(gòu)材料結(jié)構(gòu)更緊湊，發(fā)揮不同結(jié)構(gòu)材料間的相互耦合特性(壓縮強(qiáng)度獲得大幅提升)，充分發(fā)揮結(jié)構(gòu)材料的承載、吸能、隔振等多功能優(yōu)勢(shì)。實(shí)驗(yàn)測(cè)得，芯體相對(duì)密度為O. 044的單層不銹鋼菱形點(diǎn)陣(壓縮峰值強(qiáng)度8. 8MPa)與孔隙率O. 76的閉孔泡沫鋁(壓縮平臺(tái)應(yīng)力13. OMPa)復(fù)合后壓縮峰值強(qiáng)度(32. IMPa)幾乎是復(fù)合前兩種結(jié)構(gòu)各自壓縮強(qiáng)度之和的I. 5倍，單位體積能量吸收(名義壓縮應(yīng)變達(dá)到O. 5)是復(fù)合前兩種結(jié)構(gòu)各自單位體積能量吸收之和的近乎3倍。顯而易見(jiàn)， 復(fù)合后的效果遠(yuǎn)大于復(fù)合前各自結(jié)構(gòu)效果之和。
由于點(diǎn)陣金屬夾層結(jié)構(gòu)優(yōu)異的力學(xué)性能以及泡沫鋁吸能、減震的各自優(yōu)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)力學(xué)性能的耦合(壓縮強(qiáng)度獲得大幅提升)，因而這種新型復(fù)合結(jié)構(gòu)具有較大的結(jié)構(gòu)和能量吸收應(yīng)用潛力。


圖I多層菱形點(diǎn)陣芯體組裝示意圖
圖2多層菱形點(diǎn)陣金屬_泡沫鋁復(fù)合結(jié)構(gòu)夾層板示意圖具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖及實(shí)施實(shí)例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。
實(shí)施例I :
I)首先，用剪板機(jī)將厚度為O. 5mm的不銹鋼板剪切成矩形金屬板條1，然后采用線切割在矩形金屬板條的寬度方向上開(kāi)設(shè)若干條插槽，其中插槽深度為矩形金屬板條寬度的一半，插槽寬度大于金屬板厚度的O. 005 O. 02mm，余量是為了便于拼裝且不影響結(jié)構(gòu)構(gòu)型的精度和穩(wěn)定性；
2)其次，將所有切割好的金屬板條I和面板3用金屬清洗劑進(jìn)行清洗，去除其表面油垢和銹跡，然后在40 50°C烘箱中烘干，將烘干后的開(kāi)設(shè)有插槽的金屬板條I按照?qǐng)DI 的方式拼裝成I 5層菱形結(jié)構(gòu)形成多層菱形點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)芯體2，多層菱形點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)芯體2的金屬板條I與水平方向的夾角Θ =30°，多層菱形點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)芯體2的孔隙率為90 95%， 然后再按圖2結(jié)構(gòu)將多層菱形點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)芯體2和面板3組裝到一起，在多層菱形點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)芯體2的拼插處和面板3的結(jié)合位置處均勻涂抹NiCr25Pltl市售的釬焊膏，在烘箱中40 50°C烘干，然后裝入高溫釬焊爐中進(jìn)行焊接，焊接完成后緩冷至室溫出爐得到多層菱形點(diǎn)陣金屬夾層板5 ；
所述釬焊真空度控制在10_2Pa，以IV /min速度自室溫升溫至900°C保溫IOmin ；
3)然后，根據(jù)多層菱形點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)芯體2中孔的空間形狀和尺寸，采用線切割方法切割出相應(yīng)的長(zhǎng)方體和三角棱柱體閉孔泡沫鋁6 ;閉孔泡沫鋁6的密度為O. I O. 67g/cm3, 孔隙率為70 95%
4)最后，在長(zhǎng)方體和三角棱柱泡沫鋁6與多層菱形點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)芯體2及金屬面板3 接觸面上均勻涂覆一層環(huán)氧樹(shù)脂膠粘劑，然后將長(zhǎng)方體和三角棱柱體泡沫鋁6插入多層菱形點(diǎn)陣金屬夾層板5的孔4中進(jìn)行填充，室溫靜置或于40 60°C烘箱中固化，最終得到多層菱形點(diǎn)陣金屬-泡沫鋁復(fù)合結(jié)構(gòu)夾層板。
實(shí)施例2
I)首先，用剪板機(jī)將厚度為2mm的碳鋼鋼板剪切成矩形金屬板條1，然后采用線切割在矩形金屬板條的寬度方向上開(kāi)設(shè)若干條插槽，其中插槽深度為矩形金屬板條寬度的一半，插槽寬度大于金屬板厚度的O. 005 O. 02mm,余量是為了便于拼裝且不影響結(jié)構(gòu)構(gòu)型的精度和穩(wěn)定性；
2)其次，將所有切割好的金屬板條I和面板3用金屬清洗劑進(jìn)行清洗，去除其表面油垢和銹跡，然后在40 50°C烘箱中烘干，將烘干后的開(kāi)設(shè)有插槽的金屬板條I按照?qǐng)DI 的方式拼裝成I 5層菱形結(jié)構(gòu)形成多層菱形點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)芯體2，多層菱形點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)芯體2的金屬板條I與水平方向的夾角Θ =60°，多層菱形點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)芯體2的孔隙率為85 90%， 然后再按圖2結(jié)構(gòu)將多層菱形點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)芯體2和面板3組裝到一起，在多層菱形點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)芯體2的拼插處和面板3的結(jié)合位置處均勻涂抹焊劑NiCr25Pltl混合漿料；在烘箱中40 50°C烘干，然后裝入高溫釬焊爐中進(jìn)行焊接，焊接完成后緩冷至室溫出爐得到多層菱形點(diǎn)陣金屬夾層板5 ；
所述的混合漿料由質(zhì)量百分比5%的黏結(jié)劑、75%的200目 400目的釬焊粉料和 20%去離子水混合均勻制成，其中黏結(jié)劑為質(zhì)量濃度1%的聚乙烯醇或甲基纖維素黏結(jié)劑。
所述釬焊真空度控制在10_3Pa，以5°C /min速度自室溫升溫至950°C保溫 IOmin 2h ；
3)然后，根據(jù)多層菱形點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)芯體2中孔的空間形狀和尺寸，采用線切割方法切割出相應(yīng)的長(zhǎng)方體和三角棱柱體閉孔泡沫鋁6 ;閉孔泡沫鋁6的密度為O. I O. 67g/cm3, 孔隙率為70 95%
4)最后，在長(zhǎng)方體和三角棱柱泡沫鋁6與多層菱形點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)芯體2及金屬面板3 接觸面上均勻涂覆一層環(huán)氧樹(shù)脂膠粘劑，然后將長(zhǎng)方體和三角棱柱體泡沫鋁6插入多層菱形點(diǎn)陣金屬夾層板5的孔4中進(jìn)行填充，室溫靜置或于40 60°C烘箱中固化，最終得到多層菱形點(diǎn)陣金屬-泡沫鋁復(fù)合結(jié)構(gòu)夾層板。
實(shí)施例3
I)首先，用剪板機(jī)將厚度為4mm的不銹鋼板剪切成矩形金屬板條1，然后采用線切割在矩形金屬板條的寬度方向上開(kāi)設(shè)若干條插槽，其中插槽深度為矩形金屬板條寬度的一半，插槽寬度大于金屬板厚度的O. 005 O. 02mm，余量是為了便于拼裝且不影響結(jié)構(gòu)構(gòu)型的精度和穩(wěn)定性；
2)其次，將所有切割好的金屬板條I和面板3用金屬清洗劑進(jìn)行清洗，去除其表面5油垢和銹跡，然后在40 50°C烘箱中烘干，將烘干后的開(kāi)設(shè)有插槽的金屬板條I按照?qǐng)DI 的方式拼裝成I 5層菱形結(jié)構(gòu)形成多層菱形點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)芯體2，多層菱形點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)芯體2的金屬板條I與水平方向的夾角Θ =50°，多層菱形點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)芯體2的孔隙率為70 80%， 然后再按圖2結(jié)構(gòu)將多層菱形點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)芯體2和面板3組裝到一起，在多層菱形點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)芯體2的拼插處和面板3的結(jié)合位置處均勻涂抹NiCr25Pltl市售的釬焊膏；在烘箱中40 50°C烘干，然后裝入高溫釬焊爐中進(jìn)行焊接，焊接完成后緩冷至室溫出爐得到多層菱形點(diǎn)陣金屬夾層板5 ；
所述釬焊真空度控制在10_2Pa，以10°C /min速度自室溫升溫至1100°C保溫 IOmin 2h ；
3)然后，根據(jù)多層菱形點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)芯體2中孔的空間形狀和尺寸，采用線切割方法切割出相應(yīng)的長(zhǎng)方體和三角棱柱體閉孔泡沫鋁6 ;閉孔泡沫鋁6的密度為O. I O. 67g/cm3, 孔隙率為70 95%
4)最后，在長(zhǎng)方體和三角棱柱泡沫鋁6與多層菱形點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)芯體2及金屬面板3 接觸面上均勻涂覆一層環(huán)氧樹(shù)脂膠粘劑，然后將長(zhǎng)方體和三角棱柱體泡沫鋁6插入多層菱形點(diǎn)陣金屬夾層板5的孔4中進(jìn)行填充，室溫靜置或于40 60°C烘箱中固化，最終得到多層菱形點(diǎn)陣金屬-泡沫鋁復(fù)合結(jié)構(gòu)夾層板。
實(shí)施例4
I)首先，用剪板機(jī)將厚度為3. 5mm的1060純鋁板剪切成矩形金屬板條1，然后采用線切割在矩形金屬板條的寬度方向上開(kāi)設(shè)若干條插槽，其中插槽深度為矩形金屬板條寬度的一半，插槽寬度大于金屬板厚度的O. 005 O. 02mm,余量是為了便于拼裝且不影響結(jié)構(gòu)構(gòu)型的精度和穩(wěn)定性；
2)其次，將所有切割好的金屬板條I和面板3用金屬清洗劑進(jìn)行清洗，去除其表面油垢和銹跡，然后在40 50°C烘箱中烘干，將烘干后的開(kāi)設(shè)有插槽的金屬板條I按照?qǐng)DI 的方式拼裝成I 5層菱形結(jié)構(gòu)形成多層菱形點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)芯體2，多層菱形點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)芯體2的金屬板條I與水平方向的夾角θ=40°，多層菱形點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)芯體2的孔隙率為75 80%，然后再按圖2結(jié)構(gòu)將多層菱形點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)芯體2和面板3組裝到一起，在多層菱形點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)芯體2的拼插處和面板3的結(jié)合位置處均勻涂抹市售的鋁釬焊膏；在烘箱中40 50°C烘干， 然后裝入高溫釬焊爐中進(jìn)行焊接，焊接完成后緩冷至室溫出爐得到多層菱形點(diǎn)陣金屬夾層板5 ；
所述釬焊，真空度控制在10_3Pa，以5°C /min速度自室溫均勻升溫至580 610°C 保溫IOmin Ih ；
3)然后，根據(jù)多層菱形點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)芯體2中孔的空間形狀和尺寸，采用線切割方法切割出相應(yīng)的長(zhǎng)方體和三角棱柱體閉孔泡沫鋁6 ;閉孔泡沫鋁6的密度為O. I O. 67g/cm3, 孔隙率為70 95%
4)最后，在長(zhǎng)方體和三角棱柱泡沫鋁6與多層菱形點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)芯體2及金屬面板3 接觸面上均勻涂覆一層環(huán)氧樹(shù)脂膠粘劑，然后將長(zhǎng)方體和三角棱柱體泡沫鋁6插入多層菱形點(diǎn)陣金屬夾層板5的孔4中進(jìn)行填充，室溫靜置或于40 60°C烘箱中固化，最終得到多層菱形點(diǎn)陣金屬-泡沫鋁復(fù)合結(jié)構(gòu)夾層板。
實(shí)施例5
I)首先，用剪板機(jī)將厚度為5mm的6061鋁合金板剪切成矩形金屬板條1，然后采用線切割在矩形金屬板條的寬度方向上開(kāi)設(shè)若干條插槽，其中插槽深度為矩形金屬板條寬度的一半，插槽寬度大于金屬板厚度的O. 005 O. 02mm,余量是為了便于拼裝且不影響結(jié)構(gòu)構(gòu)型的精度和穩(wěn)定性；
2)其次，將所有切割好的金屬板條I和面板3用金屬清洗劑進(jìn)行清洗，去除其表面油垢和銹跡，然后在40 50°C烘箱中烘干，將烘干后的開(kāi)設(shè)有插槽的金屬板條I按照?qǐng)DI 的方式拼裝成I 5層菱形結(jié)構(gòu)形成多層菱形點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)芯體2，多層菱形點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)芯體2的金屬板條I與水平方向的夾角θ=70°，多層菱形點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)芯體2的孔隙率為70 85%，然后再按圖2結(jié)構(gòu)將多層菱形點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)芯體2和面板3組裝到一起，在多層菱形點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)芯體2的拼插處和面板3的結(jié)合位置處均勻涂抹市售的鋁釬焊膏；在烘箱中40 50°C烘干， 然后裝入高溫釬焊爐中進(jìn)行焊接，焊接完成后緩冷至室溫出爐得到多層菱形點(diǎn)陣金屬夾層板5 ；
所述釬焊真空度控制在10_4Pa，以10°C /min速度自室溫均勻升溫至550 600°C 保溫 IOmin 20min ；
3)然后，根據(jù)多層菱形點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)芯體2中孔的空間形狀和尺寸，采用線切割方法切割出相應(yīng)的長(zhǎng)方體和三角棱柱體閉孔泡沫鋁6 ;閉孔泡沫鋁6的密度為O. I O. 67g/cm3, 孔隙率為70 95%
4)最后，在長(zhǎng)方體和三角棱柱泡沫鋁6與多層菱形點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)芯體2及金屬面板3 接觸面上均勻涂覆一層環(huán)氧樹(shù)脂膠粘劑，然后將長(zhǎng)方體和三角棱柱體泡沫鋁6插入多層菱形點(diǎn)陣金屬夾層板5的孔4中進(jìn)行填充，室溫靜置或于40 60°C烘箱中固化，最終得到多層菱形點(diǎn)陣金屬-泡沫鋁復(fù)合結(jié)構(gòu)夾層板。
實(shí)施例6
I)首先，用剪板機(jī)將厚度為Imm的1060純鋁板剪切成矩形金屬板條I，然后采用線切割在矩形金屬板條的寬度方向上開(kāi)設(shè)若干條插槽，其中插槽深度為矩形金屬板條寬度的一半，插槽寬度大于金屬板厚度的O. 005 O. 02mm,余量是為了便于拼裝且不影響結(jié)構(gòu)構(gòu)型的精度和穩(wěn)定性；
2)其次，將所有切割好的金屬板條I和面板3用金屬清洗劑進(jìn)行清洗，去除其表面油垢和銹跡，然后在40 50°C烘箱中烘干，將烘干后的開(kāi)設(shè)有插槽的金屬板條I按照?qǐng)DI 的方式拼裝成I 5層菱形結(jié)構(gòu)形成多層菱形點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)芯體2，多層菱形點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)芯體2的金屬板條I與水平方向的夾角θ=75°，多層菱形點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)芯體2的孔隙率為90 95%，然后再按圖2結(jié)構(gòu)將多層菱形點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)芯體2和面板3組裝到一起，在多層菱形點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)芯體2的拼插處和面板3的結(jié)合位置處均勻涂抹市售的鋁釬焊膏；在烘箱中40 50°C烘干， 然后裝入高溫釬焊爐中進(jìn)行焊接，焊接完成后緩冷至室溫出爐得到多層菱形點(diǎn)陣金屬夾層板5 ；
所述釬焊真空度控制在10_3Pa，以1°C /min速度自室溫均勻升溫至300 400°C 保溫IOmin Ih ；
3)然后，根據(jù)多層菱形點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)芯體2中孔的空間形狀和尺寸，采用線切割方法切割出相應(yīng)的長(zhǎng)方體和三角棱柱體閉孔泡沫鋁6 ;閉孔泡沫鋁6的密度為O. I O. 67g/cm3, 孔隙率為70 95%
4)最后，在長(zhǎng)方體和三角棱柱泡沫鋁6與多層菱形點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)芯體2及金屬面板3 接觸面上均勻涂覆一層環(huán)氧樹(shù)脂膠粘劑，然后將長(zhǎng)方體和三角棱柱體泡沫鋁6插入多層菱形點(diǎn)陣金屬夾層板5的孔4中進(jìn)行填充，室溫靜置或于40 60°C烘箱中固化，最終得到 多層菱形點(diǎn)陣金屬-泡沫鋁復(fù)合結(jié)構(gòu)夾層板。
權(quán)利要求
1.一種多層菱形點(diǎn)陣金屬-泡沫鋁復(fù)合結(jié)構(gòu)夾層板的制備方法，其特征在于1)首先，用剪板機(jī)將厚度為O.5 5_金屬板剪切成矩形金屬板條(I)，然后在采用線切割在矩形金屬板條的寬度方向上開(kāi)設(shè)若干條插槽，其中插槽深度為矩形金屬板條寬度的一半，插槽寬度大于金屬板厚度的O. 005 O. 02mm ；2)其次，將步驟I)得到的開(kāi)設(shè)有插槽的金屬板條(I)拼裝成多層菱形結(jié)構(gòu)形成多層菱形點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)芯體(2)，將多層菱形點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)芯體(2)和面板(3)組裝到一起，在多層菱形點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)芯體(2)的拼插處和面板(3)的結(jié)合位置處均勻涂抹NiCr25Pltl混合漿料或市售的釬焊膏；在烘箱中40 50°C烘干，然后裝入高溫釬焊爐中進(jìn)行焊接，焊接完成后緩冷至室溫出爐得到多層菱形點(diǎn)陣金屬夾層板(5)；3)然后，根據(jù)多層菱形點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)芯體(2)中孔的空間形狀和尺寸，采用線切割方法切割出相應(yīng)的長(zhǎng)方體和三角棱柱體閉孔泡沫鋁(6 );4)最后，在長(zhǎng)方體和三角棱柱泡沫鋁(6)與多層菱形點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)芯體(2)及金屬面板(3) 接觸面上均勻涂覆一層環(huán)氧樹(shù)脂膠粘劑，然后將長(zhǎng)方體和三角棱柱體泡沫鋁(6)插入多層菱形點(diǎn)陣金屬夾層板(5)的孔(4)中進(jìn)行填充，室溫靜置或于40 60°C烘箱中固化，最終得到多層菱形點(diǎn)陣金屬-泡沫鋁復(fù)合結(jié)構(gòu)夾層板。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的多層菱形點(diǎn)陣金屬-泡沫鋁復(fù)合結(jié)構(gòu)夾層板的制備方法，其特征在于所述的金屬板和面板采用碳鋼鋼板、不銹鋼板、鋁或鋁合金板；所述釬焊鋁或鋁合金板，真空度控制在10_3 10_4Pa，以I 10°C /min速度自室溫均勻升溫至300°C 610°C保溫IOmin Ih ;對(duì)于不銹鋼板或碳鋼鋼板,真空度控制在10_2 l(T3Pa，以I 10°C /min速度自室溫升溫至800°C 1100°C保溫IOmin 2h。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述多層菱形點(diǎn)陣金屬-泡沫鋁復(fù)合結(jié)構(gòu)夾層板的制備方法，其特征在于所述的多層菱形點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)芯體(2)的金屬板與水平方向的夾角θ=30° 75°， 多層菱形點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)芯體(2)的孔隙率為70 95%。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述多層菱形點(diǎn)陣金屬-泡沫鋁復(fù)合結(jié)構(gòu)夾層板的制備方法，其特征在于所述的閉孔泡沫鋁的密度為O. I O. 67g/cm3,孔隙率為70 95%。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述多層菱形點(diǎn)陣金屬-泡沫鋁復(fù)合結(jié)構(gòu)夾層板的制備方法，其特征在于所述的拼裝前將所有切割好的金屬板條(I)和面板(3)用金屬清洗劑進(jìn)行清洗，去除其表面油垢和銹跡，然后在40 50°C烘箱中烘干。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述多層菱形點(diǎn)陣金屬-泡沫鋁復(fù)合結(jié)構(gòu)夾層板的制備方法，其特征在于所述的混合漿料由質(zhì)量百分比5% 10%的黏結(jié)劑、45% 75%的200目 400目的釬焊粉料和20% 50%去離子水混合均勻制成，其中黏結(jié)劑為質(zhì)量濃度1% 10%的聚乙烯醇或甲基纖維素黏結(jié)劑。
7.—種如權(quán)利要求I所述的多層菱形點(diǎn)陣金屬-泡沫鋁復(fù)合結(jié)構(gòu)夾層板的制備方法制備的多層菱形點(diǎn)陣金屬-泡沫鋁復(fù)合結(jié)構(gòu)夾層板，其特征在于該復(fù)合結(jié)構(gòu)夾層板由面板(3)以及焊接在面板(3)內(nèi)的多層菱形點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)芯體(2)構(gòu)成，且在多層菱形點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)芯體(2)的孔(4)中填充有長(zhǎng)方體或三角棱柱體形狀的泡沫鋁(6)。
全文摘要
一種多層菱形點(diǎn)陣金屬-泡沫鋁復(fù)合結(jié)構(gòu)夾層板及其制備方法，將開(kāi)槽后的金屬板條通過(guò)拼裝工藝得到多層菱形點(diǎn)陣芯體，并通過(guò)釬焊工藝實(shí)現(xiàn)多層菱形點(diǎn)陣芯體與金屬面板連接獲得多層菱形點(diǎn)陣金屬夾層板，將與菱形芯體孔形狀相對(duì)應(yīng)的切割泡沫鋁插入菱形芯體孔,并膠接復(fù)合獲得多層菱形點(diǎn)陣金屬-泡沫鋁復(fù)合結(jié)構(gòu)。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)一種多層菱形點(diǎn)陣金屬-泡沫鋁復(fù)合結(jié)構(gòu)夾層板的制備。這種新型的多層菱形點(diǎn)陣-泡沫鋁復(fù)合夾層板在交通運(yùn)輸、安全防護(hù)及軍事等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。它能有效的減輕重量，改善沖擊變形，尤其在人員及設(shè)備的安全防護(hù)中，具有優(yōu)異的緩沖吸能效果。
文檔編號(hào)B32B1/06GK102909907SQ201210418669
公開(kāi)日2013年2月6日 申請(qǐng)日期2012年10月26日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月26日
發(fā)明者韓賓, 張錢城, 盧天健, 金峰, 呂鵬 申請(qǐng)人:西安交通大學(xué)