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公开(公告)号：CN113752668B
公开(公告)日：2023-06-13
申请号：CN202111029525.4
申请日：2021-09-07
申请人： 河北工业大学
摘要： 本发明公开了一种叶脉仿生负泊松比结构的纤维金属层板制备方法，属于复合材料领域。新方法解决了传统纤维金属层板抵抗垂直于板面的正向和平行于板面的侧向冲击载荷性能不强的问题。本发明创新性地提出改善纤维金属层板中纤维的结构，该结构由叶脉仿生和负泊松比结构复合构成。其制备过程包括：制备纤维增强热塑性树脂复合材料并固化，确定该结构比例，在复合材料两面加工出凸起结构，在金属薄板两面加工出该结构凹槽，加热复合材料使树脂处于玻璃态并将其嵌入具有该结构凹槽的金属薄板里，再加热复合材料使树脂处于粘流态并重新分布，制备出轻量化程度更高，强度及抗双向冲击性能更好的纤维金属层板。主要用于汽车、航空航天承载构件制造领域。
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公开(公告)号：CN113043682A
公开(公告)日：2021-06-29
申请号：CN202110415656.X
申请日：2021-04-19
申请人： 河北工业大学
IPC分类号： B32B15/20 , B32B15/00 , B32B15/14 , B32B5/02 , B32B3/26 , B32B27/02 , B32B27/34 , B32B17/02 , B32B9/00 , B32B9/04 , B32B27/04
摘要： 本发明公开了一种可实现树脂自浸润的金属层仿生微结构纤维金属层板，属于板材复合材料领域。该结构可以有效地改善纤维金属层板金属层表面较深盲孔或盲坑微结构树脂不易浸润的问题，增强金属基体与纤维预浸料的层间结合性能。该结构分别由具有空间几何非对称结构的间隔一定距离的竖直锥形孔密集阵列结构、锥形孔主孔洞和副孔洞组成的多级结构或具有不同空间曲率的阿基米德螺线或对数螺线形轨迹的凹坑结构、具有阿基米德螺线或对数螺线形轨迹的凹槽微结构组成。该结构主要用于纤维增强金属层板金属层表面较深盲孔或盲坑微结构树脂的浸润，该层板主要用于航空航天制造领域大飞机和高速空天飞行器机身、蒙皮等航空覆盖件零部件的制造。
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公开(公告)号：CN112810250B
公开(公告)日：2022-08-30
申请号：CN202110133800.0
申请日：2021-02-02
申请人： 河北工业大学
摘要： 本发明公开了一种金属基体表面仿生微结构增强纤维金属层板，属于板材复合材料领域。该结构可以有效地改善纤维金属层板金属表面传统处理方式的不足，解决固化后层板金属基体与纤维增强预浸料易分层的缺陷。该结构由与金属基体表面呈一定角度且与金属基体形成机械锁扣结构的微米级内、外“八”字形主孔洞及与主孔洞相连的借鉴节肢昆虫腿部倒刺结构的纳米级副孔洞组成的微纳复合结构，与金属基体表面呈一定倾斜角度的纳米级空间倾斜密集孔洞结构或纳米级空间网状密集孔洞结构构成。该结构主要用于纤维增强金属层板金属基体表面处理，该层板主要用于航空制造领域大飞机的机身、蒙皮、机翼前缘、整流罩及飞机尾翼等零件的制造。
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公开(公告)号：CN113752668A
公开(公告)日：2021-12-07
申请号：CN202111029525.4
申请日：2021-09-07
申请人： 河北工业大学
摘要： 本发明公开了一种叶脉仿生负泊松比结构的纤维金属层板制备方法，属于复合材料领域。新方法解决了传统纤维金属层板抵抗垂直于板面的正向和平行于板面的侧向冲击载荷性能不强的问题。本发明创新性地提出改善纤维金属层板中纤维的结构，该结构由叶脉仿生和负泊松比结构复合构成。其制备过程包括：制备纤维增强热塑性树脂复合材料并固化，确定该结构比例，在复合材料两面加工出凸起结构，在金属薄板两面加工出该结构凹槽，加热复合材料使树脂处于玻璃态并将其嵌入具有该结构凹槽的金属薄板里，再加热复合材料使树脂处于粘流态并重新分布，制备出轻量化程度更高，强度及抗双向冲击性能更好的纤维金属层板。主要用于汽车、航空航天承载构件制造领域。
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公开(公告)号：CN113043682B
公开(公告)日：2022-09-02
申请号：CN202110415656.X
申请日：2021-04-19
申请人： 河北工业大学
IPC分类号： B32B15/20 , B32B15/00 , B32B15/14 , B32B5/02 , B32B3/26 , B32B27/02 , B32B27/34 , B32B17/02 , B32B9/00 , B32B9/04 , B32B27/04
摘要： 本发明公开了一种可实现树脂自浸润的金属层仿生微结构纤维金属层板，属于板材复合材料领域。该结构可以有效地改善纤维金属层板金属层表面较深盲孔或盲坑微结构树脂不易浸润的问题，增强金属基体与纤维预浸料的层间结合性能。该结构分别由具有空间几何非对称结构的间隔一定距离的竖直锥形孔密集阵列结构、锥形孔主孔洞和副孔洞组成的多级结构或具有不同空间曲率的阿基米德螺线或对数螺线形轨迹的凹坑结构、具有阿基米德螺线或对数螺线形轨迹的凹槽微结构组成。该结构主要用于纤维增强金属层板金属层表面较深盲孔或盲坑微结构树脂的浸润，该层板主要用于航空航天制造领域大飞机和高速空天飞行器机身、蒙皮等航空覆盖件零部件的制造。
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公开(公告)号：CN112810250A
公开(公告)日：2021-05-18
申请号：CN202110133800.0
申请日：2021-02-02
申请人： 河北工业大学
摘要： 本发明公开了一种金属基体表面仿生微结构增强纤维金属层板，属于板材复合材料领域。该结构可以有效地改善纤维金属层板金属表面传统处理方式的不足，解决固化后层板金属基体与纤维增强预浸料易分层的缺陷。该结构由与金属基体表面呈一定角度且与金属基体形成机械锁扣结构的微米级内、外“八”字形主孔洞及与主孔洞相连的借鉴节肢昆虫腿部倒刺结构的纳米级副孔洞组成的微纳复合结构，与金属基体表面呈一定倾斜角度的纳米级空间倾斜密集孔洞结构或纳米级空间网状密集孔洞结构构成。该结构主要用于纤维增强金属层板金属基体表面处理，该层板主要用于航空制造领域大飞机的机身、蒙皮、机翼前缘、整流罩及飞机尾翼等零件的制造。
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公开(公告)号：CN114434834B
公开(公告)日：2023-06-02
申请号：CN202011121812.3
申请日：2020-10-20
申请人： 河北工业大学
摘要： 本发明提供一种纤维金属层板热介质变能率面力加载成形方法，属于复合材料成形领域。新方法是高能率冲击成形与充液静压成形交叉融合新工艺，兼具两者的优势。解决了传统成形中纤维材料堆积、分布不均以及材料固化过程层间残余应力大、回弹大的问题。可增强零件刚度、减少模具数量、减小设备吨位、提高成形效率。其成形过程主要包括：清理模具，金属层表面处理，将坯料铺层放置在成形模具上，模具向下合模，加载液体，加热至热塑性树脂进入粘流态和高弹态的混杂状态，此时对对复合坯料进行高能率流体冲击成形，成形后在流体高压变路径载荷与梯度降温协同作用下固化，实现层板的层间紧密结合。主要用于航空航天制造领域大型复杂薄壁构件的精确成形。
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公开(公告)号：CN113524729B
公开(公告)日：2022-12-06
申请号：CN202110852003.8
申请日：2021-07-27
申请人： 河北工业大学
IPC分类号： B29C70/78
摘要： 本发明公开了一种纤维金属层板温介质制备成形‑真空负压固化一体化方法。本方法是在一套模具上完成纤维金属层板从制备、半固化状态下在0～100℃温介质环境下成形到真空负压环境下固化的一体化工艺，模具只需组装一次即可完成整套工序，极大降低了成形后的纤维金属层板在送往固化的移动过程中出现的分层或回弹现象，大大缩短纤维金属层板的成形周期，并从根本上提高固化质量。本方法在成形过程中用水代替液压油作为高压流体介质，水比油清洁不易造成污染，便于模具清理，且成本低，工序相对简单。并且用水作为高压液体时液压设备散热速度快，延长了设备使用寿命，不易泄漏，大大减少设备维修费用。
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公开(公告)号：CN113524729A
公开(公告)日：2021-10-22
申请号：CN202110852003.8
申请日：2021-07-27
申请人： 河北工业大学
IPC分类号： B29C70/78
摘要： 本发明公开了一种纤维金属层板温介质制备成形‑真空负压固化一体化方法。本方法是在一套模具上完成纤维金属层板从制备、半固化状态下在0～100℃温介质环境下成形到真空负压环境下固化的一体化工艺，模具只需组装一次即可完成整套工序，极大降低了成形后的纤维金属层板在送往固化的移动过程中出现的分层或回弹现象，大大缩短纤维金属层板的成形周期，并从根本上提高固化质量。本方法在成形过程中用水代替液压油作为高压流体介质，水比油清洁不易造成污染，便于模具清理，且成本低，工序相对简单。并且用水作为高压液体时液压设备散热速度快，延长了设备使用寿命，不易泄漏，大大减少设备维修费用。
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公开(公告)号：CN114434834A
公开(公告)日：2022-05-06
申请号：CN202011121812.3
申请日：2020-10-20
申请人： 河北工业大学
摘要： 本发明提供一种纤维金属层板热介质变能率面力加载成形方法，属于复合材料成形领域。新方法是高能率冲击成形与充液静压成形交叉融合新工艺，兼具两者的优势。解决了传统成形中纤维材料堆积、分布不均以及材料固化过程层间残余应力大、回弹大的问题。可增强零件刚度、减少模具数量、减小设备吨位、提高成形效率。其成形过程主要包括：清理模具，金属层表面处理，将坯料铺层放置在成形模具上，模具向下合模，加载液体，加热至热塑性树脂进入粘流态和高弹态的混杂状态，此时对对复合坯料进行高能率流体冲击成形，成形后在流体高压变路径载荷与梯度降温协同作用下固化，实现层板的层间紧密结合。主要用于航空航天制造领域大型复杂薄壁构件的精确成形。
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