一種無機(jī)高性能復(fù)合材料泡沫金屬板的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種無機(jī)高性能復(fù)合材料泡沫金屬板，包括無機(jī)復(fù)合材料內(nèi)層，所述無機(jī)復(fù)合材料內(nèi)層相對的兩側(cè)設(shè)有多層泡沫金屬層和無機(jī)復(fù)合材料外層，所述泡沫金屬層和無機(jī)復(fù)合材料外層依次間隔設(shè)置。本實(shí)用新型的板材充分發(fā)揮其無機(jī)復(fù)合材料耐沖擊、抗爆裂性能好、高抗拉抗彎、高抗壓、耐腐蝕能力強(qiáng)、耐久性能好、隔音性能強(qiáng)，結(jié)構(gòu)表面類似石頭不容易被雷達(dá)聲波探測等特點(diǎn)，同時結(jié)構(gòu)也充分發(fā)揮與泡沫金屬協(xié)調(diào)變形吸收外界沖擊能量，能夠承受外界強(qiáng)烈沖擊性能，因此該實(shí)用新型可廣泛應(yīng)用與抗爆、防撞、掩體、阻尼、隔音、耐腐蝕等各種特殊領(lǐng)域。
【專利說明】
一種無機(jī)高性能復(fù)合材料泡沬金屬板
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本實(shí)用新型涉及防護(hù)產(chǎn)品技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種無機(jī)高性能復(fù)合材料泡沫金屬板。
【背景技術(shù)】
[0002]抗沖擊與吸能結(jié)構(gòu)材料是近年來提出的一類新型材料，它的出現(xiàn)對于材料的選擇及其性能研究具有重要的使用價值。不同構(gòu)型的抗沖擊吸能結(jié)構(gòu)材料具有優(yōu)良的力學(xué)、承載、抗沖擊、吸能特性外，還具有阻尼、減震、吸聲降噪、屏蔽電磁輻射及布設(shè)傳感器等其它功能，可以滿足航空、船舶、高速列車及特種車輛等內(nèi)部結(jié)構(gòu)支撐和底板等多方面的結(jié)構(gòu)材料需求。
[0003]傳統(tǒng)的抗沖擊與吸能材料大多使用混凝土來制作，但是傳統(tǒng)的混凝土重量大、吸能性能差，已經(jīng)被逐漸放棄或進(jìn)行混凝土改性。現(xiàn)在發(fā)展起來的一種多孔泡沫金屬材料，其是一種兼具功能和結(jié)構(gòu)雙重屬性的新型工程材料，一直以來多孔泡沫金屬就是抗沖擊和吸能結(jié)構(gòu)的首選防護(hù)材料之一。泡沫金屬是一種含有泡沫氣孔的金屬材料，通過其獨(dú)特的結(jié)構(gòu)，泡沫金屬擁有密度小、隔熱性能好、隔音性能好以及能夠吸收電磁波等一系列良好優(yōu)點(diǎn)。但是在實(shí)際應(yīng)用中泡沫金屬材料強(qiáng)度低、表面粗糙，不能單獨(dú)作為結(jié)構(gòu)材料使用。
[0004]申請?zhí)枮?01310602701.8的中國發(fā)明專利公開了一種抗沖擊吸能材料及其制備方法，包括從外至內(nèi)依次設(shè)置的金屬面板和泡沫金屬層，金屬面板和泡沫金屬層之間通過橡膠層進(jìn)行硫化連接。該發(fā)明中金屬面板主要有以下幾個問題，金屬表面自身抗酸、鹽等腐蝕能力較差，自重高，容易被雷達(dá)聲波探測，另外合成之間通過硫化橡膠連接耐高溫及耐老化性能不好，同時受到爆裂沖擊時候鋼板延性太高，結(jié)構(gòu)變形過大，造成整體協(xié)調(diào)變形性能差，不能充分發(fā)揮整體壓縮吸能效果，不能與泡沫金屬層形成協(xié)同作用。因此針對現(xiàn)有的抗沖擊與吸能材料的缺點(diǎn)，有必要對此進(jìn)行改進(jìn)。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]有鑒于此，本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種耐腐蝕能力強(qiáng)、耐久性能好、隔音性能強(qiáng)，結(jié)構(gòu)表面類似石頭不容易被雷達(dá)聲波探測，能夠承受外界強(qiáng)烈沖擊的無機(jī)高性能復(fù)合材料泡沫金屬板。
[0006]為了解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型采用如下方案實(shí)現(xiàn):
[0007]—種無機(jī)高性能復(fù)合材料泡沫金屬板，包括無機(jī)復(fù)合材料內(nèi)層，所述無機(jī)復(fù)合材料內(nèi)層相對的兩側(cè)設(shè)有多層泡沫金屬層和無機(jī)復(fù)合材料外層，所述泡沫金屬層和無機(jī)復(fù)合材料外層依次間隔設(shè)置。
[0008]泡沫金屬是一種含有泡沫氣孔的金屬材料，通過其獨(dú)特的結(jié)構(gòu)，泡沫金屬擁有密度小、隔熱性能好、隔音性能好以及能夠吸收電磁波等一系列良好優(yōu)點(diǎn)。當(dāng)泡沫金屬承受壓力時，由于氣孔塌陷導(dǎo)致的受力面積增加和材料應(yīng)變硬化效應(yīng)，使得泡沫金屬具有優(yōu)異的沖擊能量吸收特性。一般來說，泡沫金屬較高的孔隙率使得其抗沖擊性能優(yōu)于其它材料，泡沫金屬在受到外界壓力時依次經(jīng)歷彈性變形階段、脆性破碎階段和緊實(shí)階段，但當(dāng)泡沫金屬受到瞬間壓力過大時，泡沫金屬在短時間內(nèi)即進(jìn)入到緊實(shí)階段，泡沫金屬破碎的骨架被擠壓到一起，此時泡沫金屬實(shí)際上成為實(shí)體金屬，因此在一些防撞、防沖擊、防暴等領(lǐng)域，如道路防護(hù)，單純利用泡沫金屬并不能起到很好的防撞防沖擊效果。
[0009]將泡沫金屬與一些無機(jī)高性能復(fù)合材料如混凝土結(jié)合，若混凝土在性能不足的情況下，泡沫金屬同樣存在著瞬間壓力過大時抗沖性能不足的缺點(diǎn)。因此，本實(shí)用新型以無機(jī)復(fù)合材料內(nèi)層為中心，兩側(cè)依次設(shè)有泡沫金屬層和無機(jī)復(fù)合材料外層。這里所述的無機(jī)復(fù)合材料外層是相對無機(jī)復(fù)合材料內(nèi)層而言，即除了無機(jī)復(fù)合材料內(nèi)層外即為無機(jī)復(fù)合材料外層，且這里所述的無機(jī)復(fù)合材料為混凝土、高性能混凝土、粉末混凝土、玻璃纖混凝土、復(fù)合纖維材料混凝土等，均可從現(xiàn)有技術(shù)中選擇。無機(jī)復(fù)合材料形成的外層和內(nèi)層具有優(yōu)越的力學(xué)性能，在本實(shí)用新型板材受到瞬間沖擊時，無機(jī)復(fù)合材料形成的外層能極大地減緩瞬間的沖擊力，而且由于中心的是無機(jī)復(fù)合材料內(nèi)層，其相對泡沫金屬層為實(shí)心結(jié)構(gòu)，因此，其在一側(cè)形變的時候能將自身受到的力均勻傳遞至另一側(cè)的泡沫金屬層，另一側(cè)的泡沫金屬層大多數(shù)情況下只發(fā)生彈性變形，而不會進(jìn)入到脆性破碎階段。這種相間隔的設(shè)置充分發(fā)揮無機(jī)復(fù)合材料與泡沫金屬協(xié)調(diào)變形吸收外界沖擊能量的特性，大大降低沖擊力，提高了抗沖擊性能。無機(jī)復(fù)合材料通過澆筑的方式與泡沫金屬層的界面相結(jié)合，這種結(jié)合形式強(qiáng)度更高，更不容易脫落。
[0010]優(yōu)選地，所述無機(jī)復(fù)合材料內(nèi)層相對的兩側(cè)分別依次設(shè)有一層泡沫金屬層和一層無機(jī)復(fù)合材料外層。在考慮成本的性能的前提下，在兩側(cè)分別依次設(shè)置一層泡沫金屬層和一層無機(jī)復(fù)合材料層成本最低。
[0011]所述無機(jī)復(fù)合材料內(nèi)層的厚度為5?200mm，所述泡沫金屬層的厚度為5?200mm，所述無機(jī)復(fù)合材料外層的厚度為5?200mm。
[0012]為了進(jìn)一步提高所制備的板材的抗沖擊性能，所述無機(jī)復(fù)合材料內(nèi)層和無機(jī)復(fù)合材料外層中均設(shè)有鋼筋網(wǎng)。
[0013]所述鋼筋網(wǎng)的保護(hù)層厚度為5?30mm。在保證鋼筋不被銹蝕且保證強(qiáng)度的情況下，選擇適當(dāng)厚度的保護(hù)層，可防止被撞瞬間鋼筋斷裂擊穿泡沫金屬層。
[0014]進(jìn)一步的，本實(shí)用新型還提供了另一種無機(jī)高性能復(fù)合材料泡沫金屬板，包括無機(jī)復(fù)合材料內(nèi)層，所述無機(jī)復(fù)合材料內(nèi)層外包覆有多層泡沫金屬層和無機(jī)復(fù)合材料外層，所述泡沫金屬層和無機(jī)復(fù)合材料外層依次間隔設(shè)置。優(yōu)選的，所述無機(jī)復(fù)合材料內(nèi)層外包覆一層泡沫金屬層，所述泡沫金屬層外包覆一層無機(jī)復(fù)合材料外層。所述無機(jī)復(fù)合材料內(nèi)層和無機(jī)復(fù)合材料外層中均設(shè)有鋼筋網(wǎng)。所述無機(jī)復(fù)合材料內(nèi)層的厚度為5?200mm，所述泡沫金屬層的厚度為5?200 mm，所述無機(jī)復(fù)合材料外層的厚度為5?200mm。
[0015]這種無機(jī)高性能復(fù)合材料泡沫金屬板相對于上述的無機(jī)高性能復(fù)合材料泡沫金屬板，對無機(jī)復(fù)合材料內(nèi)層和泡沫金屬層采用了包裹式的設(shè)置，使得無機(jī)復(fù)合材料內(nèi)層、泡沫金屬層和無機(jī)復(fù)合材料外層在受到?jīng)_擊的瞬間更不容易脫落分離，進(jìn)一步的提高了抗沖擊性能。
[0016]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有如下有益效果:本實(shí)用新型無機(jī)高性能復(fù)合材料泡沫金屬板，充分發(fā)揮其無機(jī)復(fù)合材料耐沖擊、抗爆裂性能好、高抗拉抗彎、高抗壓、耐腐蝕能力強(qiáng)、耐久性能好、隔音性能強(qiáng)，結(jié)構(gòu)表面類似石頭不容易被雷達(dá)聲波探測等特點(diǎn)，同時結(jié)構(gòu)也充分發(fā)揮與泡沫金屬協(xié)調(diào)變形吸收外界沖擊能量，能夠承受外界強(qiáng)烈沖擊性能，因此可廣泛應(yīng)用與抗爆、防撞、掩體、阻尼、隔音、耐腐蝕等各種特殊領(lǐng)域。
【附圖說明】
[0017]圖1為實(shí)施例1結(jié)構(gòu)不意圖；
[0018]圖2為實(shí)施例2結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖3為實(shí)施例3結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0020]為了讓本領(lǐng)域的技術(shù)人員更好地理解本實(shí)用新型的技術(shù)方案，下面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型作進(jìn)一步闡述。
[0021]實(shí)施例1
[0022]如圖1所示，一種無機(jī)高性能復(fù)合材料泡沫金屬板，包括無機(jī)復(fù)合材料內(nèi)層100，所述無機(jī)復(fù)合材料內(nèi)層100相對的兩側(cè)依次設(shè)有泡沫金屬層200和無機(jī)復(fù)合材料外層300。所述無機(jī)復(fù)合材料內(nèi)層100的厚度為30mm，所述泡沫金屬層200的厚度為20mm，所述無機(jī)復(fù)合材料外層300的厚度為30mm。
[0023]實(shí)施例2
[0024]本實(shí)施例與實(shí)施例1類似，區(qū)別在于，如圖2所示，無機(jī)復(fù)合材料內(nèi)層100和無機(jī)復(fù)合材料外層300中均設(shè)有鋼筋網(wǎng)400，所述鋼筋網(wǎng)的保護(hù)層厚度為5mm。
[0025]實(shí)施例3
[0026]如圖3所示，一種無機(jī)高性能復(fù)合材料泡沫金屬板，包括無機(jī)復(fù)合材料內(nèi)層100，所述無機(jī)復(fù)合材料內(nèi)層100外包覆一層泡沫金屬層200，所述泡沫金屬層200外包覆一層無機(jī)復(fù)合材料外層300。所述無機(jī)復(fù)合材料內(nèi)層100的厚度為40mm，所述泡沫金屬層200的厚度為30mm，所述無機(jī)復(fù)合材料外層300的厚度為40mm。
[0027]上述實(shí)施例僅為本實(shí)用新型的其中具體實(shí)現(xiàn)方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并不能因此而理解為對本實(shí)用新型專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實(shí)用新型構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些顯而易見的替換形式均屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種無機(jī)高性能復(fù)合材料泡沫金屬板，其特征在于，包括無機(jī)復(fù)合材料內(nèi)層，所述無機(jī)復(fù)合材料內(nèi)層相對的兩側(cè)設(shè)有多層泡沫金屬層和無機(jī)復(fù)合材料外層，所述泡沫金屬層和無機(jī)復(fù)合材料外層依次間隔設(shè)置。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無機(jī)高性能復(fù)合材料泡沫金屬板，其特征在于，所述無機(jī)復(fù)合材料內(nèi)層相對的兩側(cè)分別依次設(shè)有一層泡沫金屬層和一層無機(jī)復(fù)合材料外層。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的無機(jī)高性能復(fù)合材料泡沫金屬板，其特征在于，所述無機(jī)復(fù)合材料內(nèi)層的厚度為5?200mm，所述泡沫金屬層的厚度為5?200 mm，所述無機(jī)復(fù)合材料外層的厚度為5?200mm。4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的無機(jī)高性能復(fù)合材料泡沫金屬板，其特征在于，所述無機(jī)復(fù)合材料內(nèi)層和無機(jī)復(fù)合材料外層中均設(shè)有鋼筋網(wǎng)。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的無機(jī)高性能復(fù)合材料泡沫金屬板，其特征在于，所述鋼筋網(wǎng)的保護(hù)層厚度為5?30mm。6.一種無機(jī)高性能復(fù)合材料泡沫金屬板，其特征在于，包括無機(jī)復(fù)合材料內(nèi)層，所述無機(jī)復(fù)合材料內(nèi)層外包覆有多層泡沫金屬層和無機(jī)復(fù)合材料外層，所述泡沫金屬層和無機(jī)復(fù)合材料外層依次間隔設(shè)置。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的無機(jī)高性能復(fù)合材料泡沫金屬板，其特征在于，所述無機(jī)復(fù)合材料內(nèi)層外包覆一層泡沫金屬層，所述泡沫金屬層外包覆一層無機(jī)復(fù)合材料外層。8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的無機(jī)高性能復(fù)合材料泡沫金屬板，其特征在于，所述無機(jī)復(fù)合材料內(nèi)層和無機(jī)復(fù)合材料外層中均設(shè)有鋼筋網(wǎng)。
【文檔編號】B32B15/04GK205522768SQ201620385838
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2016年5月3日
【發(fā)明人】劉福財(cái), 肖敏, 王貽遠(yuǎn), 李斌, 張信禎, 黃賀明
【申請人】廣東利盈投資集團(tuán)有限公司