一种保温降噪电磁屏蔽一体化蜂窝复合板 专利技术说明

其他产品的制造及其应用技术1.本发明涉及保温降噪电磁屏蔽材料的技术领域，具体涉及一种保温降噪电磁屏蔽一体化蜂窝复合板。背景技术：2.道路交通、建筑工地和社会生活的噪声污染、能源耗散以及电磁波干扰是工业化和城市化进程中最常见副产品，并对人类的身心健康和生活质量产生严重的负面影响。蜂窝夹层结构是由蜂窝芯材料和面板结合而成的复合材料，具有轻质、高比强度、抗冲击、吸能、减振、蓄能等优点而广泛应用于建筑、交通运输、航空航天等重要领域。目前，人们采取的降噪措施大多能阻挡中、高频的部分声音，而低频噪声声波波长较长，传播距离远，穿透能力强。由微穿孔面板和蜂窝芯制备的夹层结构，通过在面板上规则分布的孔洞，在低频条件下可以提供足够宽带吸收，从而起到降噪的作用。另一方面，中国作为世界第二大能源消耗国，可持续发展的认识逐渐提高。气候的极端化改变也使得室内、机舱内等人类活动区域的温度难以控制，选取优良的保温材料可以大幅降低保温成本，缓解能源危机问题。其次，随着科学技术的进步、人们生活水平的提高，手机、电视、电脑、微波炉等电子产品的日益普及，使得电磁辐射充斥着我们生活的各个角落，电磁辐射已成为继大气、水、噪声之后的“第四污染源”。因此，选着合适的材料实现电磁屏蔽是改善人们生活环境的主要手段。3.发明专利“一种内嵌多层级结构的蜂窝三明治板”(zl 201811398118.9)提出一种由上、下两块面板和中间蜂窝芯组成的三明治结构，该结构可以在吸收飞机机舱内噪声和振动的同时实现轻量化和高强度。发明专利“一种内嵌微穿孔消音隔板吸声蜂窝的制备方法”(zl 201610404165.4)利用蜂窝芯材的内腔结构设计了具有内嵌隔板的蜂窝结构，充分发挥了微穿孔板与蜂窝内腔的协同吸声效果。发明专利“一种双层复合的隔音保温纸蜂窝板”(zl 201911177634.3)提出一种双层复合的隔音保温纸蜂窝板，利用双层的蜂窝芯结构使设备具备了更好的保温和隔声性能。发明专利“保温型芳纶蜂窝三明治板材”(zl201620622276.8)提出一种保温型芳纶蜂窝三明治板材，包括上蒙皮、芳纶蜂窝芯材、保温层及下蒙皮，该复合板材具有结构简单、导热系数低、绝热性好等优点。发明专利“一种基于石墨烯蜂窝结构的电磁屏蔽复合材料及其制备方法和应用”(zl201910136245x)利用石墨烯贯穿蜂窝壁形成均匀排列的结构，构成完整的导电通路，提高了复合材料的导电和电磁屏蔽性能。可以发现，一般通过结构设计和材料融合可以有效地改善或是优化复合材料的各项性能，但是目前的蜂窝复合材料主要针对个别性能进行优化，不能满足多功能领域的需求，限制了其使用范围。技术实现要素：4.技术方案：为了解决上述的技术问题，本发明提供了一种保温降噪电磁屏蔽一体化蜂窝复合板，该结构由玻纤网格增强酚醛树脂穿孔板、内嵌薄膜蜂窝芯和阻尼板组成，通过结构设计在轻质化的同时进一步提高复合结构的吸声、保温和电磁屏蔽效果。该结构不仅可以用于建筑，民用品等领域，还可以用作航天飞行器，汽车，舰船，高铁等高端行业的保温降噪电磁屏蔽材料。于此同时，其成本低、原材料来源充沛、加工工艺简单，成品率高，具有良好的经济效益和社会效益。具体提供了一种保温降噪电磁屏蔽一体化蜂窝复合板，包括：5.从上到下包括微玻纤网格增强酚醛树脂穿孔板、内嵌薄膜蜂窝芯、阻尼板；其中，所述微玻纤网格增强酚醛树脂穿孔板是将增强相为微玻纤网格布，基体相为酚醛树脂的复合结构，然后在复合结构内部开有上、下贯穿地多组穿孔的板结构；所述内嵌薄膜蜂窝芯设置有多组蜂窝胞元和内嵌薄膜，每一组蜂窝胞元的中心均与穿孔的中心对齐，所述内嵌薄膜设置在蜂窝胞元厚度的中心线上下2mm位置；所述阻尼板为真空绝热板与阻尼层的叠加而成的复合结构。6.作为改进，所述微玻纤网格布是由选择三种边长1-3mm、4-7mm、8-11mm的网格，按照边长大小，将网格由上到下逐渐增加的方式叠加而成的结构；其中同尺寸边长的网格设置4-6层，其中网格中填有粒度0.2-0.6mm的珠光砂。7.作为改进，微玻纤网格布是选择网格边长2mm、6mm、10mm三种规格，三种规格的网格布均设置有4-6层，按照边长由上到下方式叠加的多层结构。8.作为改进，穿孔落于每一层微玻纤网格布的网格中，直径从上至下逐渐增加，且小于每一层微玻纤网格布网格的边长；相邻穿孔中心线之间的最大间距为最底层微玻纤网格布的网格边长。9.作为改进，穿孔为三维结构，呈圆台状，上口直径为0.5-1mm，下口直径为2-8mm。10.作为改进，其中，内嵌薄膜蜂窝芯的单个蜂窝胞元的边界尺寸与相邻穿孔之间的距离相等；内嵌薄膜的尺寸大小和形状与蜂窝胞元的表面相同，水平内嵌于蜂窝芯中；相邻蜂窝胞元中的薄膜不处于同一平面，以蜂窝芯厚度的中心线为基准上下2mm。11.作为改进，单个蜂窝胞元的中心线、内嵌薄膜蜂窝芯的内嵌薄膜的中心线、微玻纤网格增强酚醛树脂穿孔板的穿孔的中心线三线重合。12.作为改进，内嵌薄膜为水凝胶薄膜与橡胶薄膜的复合膜结构，其中水凝胶薄膜包括聚乙烯醇、聚吡咯和石墨烯制备的膜结构，膜结构内部还掺杂有碳纳米管和间位芳纶制备而成的纳米纤维作为的增强相；所述纳米纤维直径为20-50nm，碳纳米管为单壁结构，五氧化二钒填充在碳纳米管的内部；碳纳米管/间位芳纶的质量分数比为(10-30):(70-90)；所述水凝膜中聚乙烯醇/聚吡咯/石墨烯的质量分数比为(20-50):(10-20)：(10-70)；内嵌薄膜，总厚度为2.5-3mm，橡胶薄膜的厚度为1.5-2mm。13.作为改进，所述阻尼板是由微玻纤芯材的真空绝热板，被阻尼层完全包覆的板材结构；阻尼层的厚度为1-3mm，包括添加颗粒的橡胶涂层，其中阻尼层中包含有质量分数5-10％的氟碳树脂、质量分数2-4％的气相二氧化硅、质量分数2-5％的珠光砂、质量分数1-3％的炭黑，其余是橡胶。14.作为改进，微玻纤网格增强树脂穿孔板的下表面与内嵌薄膜蜂窝芯，以及内嵌薄膜蜂窝芯与阻尼板均由酚醛树脂/聚乙烯醇双组分粘结剂粘合而成，酚醛树脂和聚乙烯醇的质量分数配比为80-85:15-20。15.有益效果：本发明与常规的蜂窝复合板相比，其优势功效在于：16.(1)采用微玻纤网格增强树脂穿孔板，在达到整体材料轻质化的同时可以有效阻隔和吸收一部分声波。17.(2)采用内嵌薄膜的蜂窝胞元结构，利用对薄膜结构设计可以有效实现电磁屏蔽和阻尼隔声，在优化降噪和电磁屏蔽效果的同时降低了整体的质量。18.(3)采用涂覆阻尼层的真空绝热板复合结构并添加颗粒材料，可以有效实现绝热和进一步的电磁屏蔽。19.(4)整体复合结构设计成三明治结构，将各种性能有效融合，实现多功能一体化。附图说明20.图1为本发明结构示意图。21.图2为本发明立体结构示意图。22.见图中，微玻纤网格增强酚醛树脂穿孔板10，蜂窝胞元20，内嵌薄膜30，真空绝热板40，阻尼层50，微玻纤网格布60，穿孔70。具体实施方式23.下面结合实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。24.下面将结合附图1-2对本发明做进一步的详细说明。25.实施例，本实施例是介绍保温降噪电磁屏蔽一体化蜂窝复合板。26.本实施例按图1-2所示，保温降噪电磁屏蔽一体化蜂窝复合板包括微玻纤网格增强酚醛树脂穿孔板10、内嵌薄膜蜂窝芯、阻尼板；其中所述内嵌薄膜蜂窝芯设置有多组蜂窝胞元20和内嵌薄膜30，位于微玻纤网格增强酚醛树脂穿孔板10和阻尼板之间；所述微玻纤网格增强酚醛树脂穿孔板10设置在复合板的最上层，其中微玻纤网格增强酚醛树脂穿孔板10的下表面穿孔70位于每一组蜂窝胞元上端部的中心；所述阻尼板安装在内嵌薄膜蜂窝芯的下端。27.所述微玻纤网格增强酚醛树脂穿孔板10是将增强相为微玻纤网格布60，基体相为酚醛树脂的复合结构，然后在复合结构内部开有上、下贯穿地多组穿孔70的板结构。28.作为本发明的具体实施方式，所述微玻纤网格60是由选择3种边长规格1-3mm、4-7mm、8-11mm的网格，按照边长大小，由上到下逐渐增加的方式叠加而成的结构；其中同一尺寸边长的网格设置4-6层，其中网格中填有粒度0.2-0.6mm的珠光砂。进一步地，将每层同规格也就是同边长的网格中填有粒度0.2-0.6mm的珠光砂。29.优选地，微玻纤网格60可以是：先将网格边长选择为2mm、6mm、10mm三种规格，然后按照每一种规格微玻纤网格布60设置4-6层，按照边长由上到下方式叠加的多层结构。30.其中，穿孔70的三维结构呈圆台状，上口直径为0.5-1mm，下口直径为2-8mm；穿孔70落于每一层微玻纤网格布的网格中，直径从上至下逐渐增加，且小于每一层微玻纤网格布60网格的边长；相邻穿孔中心线之间的最大间距为最底层微玻纤网格布60的网格边长。31.内嵌薄膜蜂窝芯设置有多组蜂窝胞元20和内嵌薄膜30，每一组蜂窝胞元20的中心均与穿孔70对齐，所述内嵌薄膜30设置在蜂窝胞元20厚度的中心线上下2mm位置。32.作为本发明的具体实施方式，单个蜂窝胞元20的边界尺寸与相邻穿孔70之间的距离相等；内嵌薄膜30的尺寸大小和形状与蜂窝胞元20的表面相同，水平内嵌于蜂窝芯中；相邻蜂窝胞元中的薄膜不处于同一平面，以蜂窝芯厚度的中心线为基准上下2mm。33.其中，单个蜂窝胞元20的中心线、内嵌薄膜30的中心线、微玻纤网格增强酚醛树脂穿孔板的穿孔70的中心线三线重合。34.内嵌薄膜30为水凝胶薄膜与橡胶薄膜的复合膜结构，其中水凝胶薄膜包括聚乙烯醇、聚吡咯和石墨烯制备的膜结构，膜结构内部还掺杂有碳纳米管和间位芳纶制备而成的纳米纤维作为的增强相。35.内嵌薄膜30总厚度为1-3mm，橡胶薄膜的厚度为1.5-2mm；其中，碳纳米管为单壁结构，五氧化二钒填充在碳纳米管的内部；碳纳米管/间位芳纶制备的纳米纤维，是通过采用静电纺丝技术制备而成，碳纳米管/间位芳纶的质量分数比为(10-30):(70-90)，纳米纤维直径为20-50nm；聚乙烯醇/聚吡咯/石墨烯的质量分数比为(20-50):(10-20)：(10-70)。36.作为本发明的具体实施方式，石墨烯的质量分数比为40-50％，制备的效果最好。37.阻尼板，为真空绝热板40与阻尼层50的复合结构，真空绝热板40使用微玻纤芯材，真空绝热板40的外部被阻尼层50完全包覆。38.阻尼层50的厚度为1-3mm，包括添加颗粒的橡胶涂层构成，其中阻尼层中包括质量分数5-10％的氟碳树脂；颗粒包括质量分数2-4％的气相二氧化硅、质量分数2-5％的珠光砂和质量分数1-3％的炭黑。39.氟碳树脂的加入可以提高疏水性能，气相二样化硅和珠光砂加入，具有进一步提高保温效果的功效。同时，本发明中在炭黑，碳纳米管内部填充有五氧化二钒，和石墨烯具有电磁屏蔽的功效。40.所述微玻纤网格增强树脂穿孔板10的下表面与内嵌薄膜蜂窝芯，以及内嵌薄膜蜂窝芯与阻尼板均由酚醛树脂/聚乙烯醇双组分粘结剂粘合而成，酚醛树脂和聚乙烯醇的质量分数配比为85:15-80:20。本发明中通过将粘结剂设置为酚醛树脂/聚乙烯醇双组分的设计，可以使得粘结具有一定的柔性和阻尼特性。41.实施例142.从上到下包括微玻纤网格增强酚醛树脂穿孔板10、内嵌薄膜蜂窝芯、阻尼板；其中，所述微玻纤网格增强酚醛树脂穿孔板10，是首先将增强相为微玻纤网格布60，基体相为酚醛树脂的复合结构，然后在复合结构内部开有上、下贯穿地多组穿孔70的板结构；所述内嵌薄膜蜂窝芯设置有多组蜂窝胞元20和内嵌薄膜30，每一组蜂窝胞元20的中心均与穿孔70的中心对齐，所述内嵌薄膜30设置在蜂窝胞元20厚度的中心线上下2mm位置；所述阻尼板为真空绝热板40与阻尼层50叠加而成的复合结构。43.微玻纤网格布60是将网格边长选择为2mm、6mm、10mm三种规格，按照每一种规格的网格布设置4-6层。再按照网格边长大小，由上到下逐渐增加的方式叠加而成的结构。进一步地，将每层同规格也就是同边长的网格中填有粒度0.4mm的珠光砂。44.穿孔70的三维结构呈圆台状，上口直径为0.75mm，下口直径为6mm；内嵌薄膜总厚度为2.5mm，橡胶薄膜的厚度为1.5mm。45.碳纳米管/间位芳纶的质量分数比为10：90，纳米纤维直径为35nm；聚乙烯醇/聚吡咯/石墨烯的质量分数比为45:20：35。46.阻尼层50的厚度为2mm，包括添加颗粒的橡胶涂层构成，其中阻尼层中包括质量分数8％的氟碳树脂；颗粒包括质量分数4％的气相二氧化硅、质量分数3.5％的珠光砂和质量分数2.5％的炭黑，其余为橡胶。47.微玻纤网格增强树脂穿孔板10的下表面与内嵌薄膜蜂窝芯，以及内嵌薄膜蜂窝芯与阻尼板均由酚醛树脂/聚乙烯醇双组分粘结剂粘合而成，酚醛树脂和聚乙烯醇的质量分数配比为82:18。48.实施例249.从上到下包括微玻纤网格增强酚醛树脂穿孔板10、内嵌薄膜蜂窝芯、阻尼板；其中，所述微玻纤网格增强酚醛树脂穿孔板10是将增强相为微玻纤网格布60，基体相为酚醛树脂的复合结构，然后在复合结构内部开有上、下贯穿地多组穿孔70的板结构；所述内嵌薄膜蜂窝芯设置有多组蜂窝胞元20和内嵌薄膜30，每一组蜂窝胞元20的中心均与穿孔70的中心对齐，所述内嵌薄膜30设置在蜂窝胞元20厚度的中心线上下2mm位置；所述阻尼板为真空绝热板40与阻尼层50的复合结构的方式叠加而成的结构。50.微玻纤网格布60是先将网格边长选择为2mm、6mm、10mm三种规格，按照每一种规格的网格布设置4-6层，再按照网格边长大小由上到下逐渐增加的方式叠加而成的结构。进一步地，将每层同规格也就是同边长的网格中填有粒度0.2mm的珠光砂。51.穿孔70的三维结构呈圆台状，上口直径为0.5mm，下口直径为2mm；内嵌薄膜总厚度为3.0mm，橡胶薄膜的厚度为2.0mm。52.碳纳米管/间位芳纶的质量分数比为20：80，纳米纤维直径为35nm；聚乙烯醇/聚吡咯/石墨烯的质量分数比为20:40：40。53.阻尼层50的厚度为2mm，包括添加颗粒的橡胶涂层构成，其中阻尼层中包括质量分数10％的氟碳树脂；颗粒包括质量分数2％的气相二氧化硅、质量分数5％的珠光砂和质量分数1％的炭黑，其余为橡胶。54.微玻纤网格增强树脂穿孔板10的下表面与内嵌薄膜蜂窝芯，以及内嵌薄膜蜂窝芯与阻尼板均由酚醛树脂/聚乙烯醇双组分粘结剂粘合而成，酚醛树脂和聚乙烯醇的质量分数配比为85:15。55.实施例356.从上到下包括微玻纤网格增强酚醛树脂穿孔板10、内嵌薄膜蜂窝芯、阻尼板；其中，所述微玻纤网格增强酚醛树脂穿孔板10是将增强相为微玻纤网格布60，基体相为酚醛树脂的复合结构，然后在复合结构内部开有上、下贯穿地多组穿孔70的板结构；所述内嵌薄膜蜂窝芯设置有多组蜂窝胞元20和内嵌薄膜30，每一组蜂窝胞元20的中心均与穿孔70的中心对齐，所述内嵌薄膜30设置在蜂窝胞元20中心线上下2mm位置；所述阻尼板为真空绝热板40与阻尼层50叠加而成的复合结构。57.微玻纤网格布60是先将网格边长选择为2mm、6mm、10mm三种规格，按照每一种规格的网格布设置4-6层，再按照网格边长大小由上到下逐渐增加的方式叠加而成的结构。进一步地，将每层同规格也就是同边长的网格中填有粒度0.6mm的珠光砂。58.穿孔70的三维结构呈圆台状，上口直径为1mm，下口直径为8mm；内嵌薄膜总厚度为2.75mm，橡胶薄膜的厚度为1.75mm。59.碳纳米管/间位芳纶的质量分数比为30：70，纳米纤维直径为20nm；聚乙烯醇/聚吡咯/石墨烯的质量分数比为20:10：70。60.阻尼层50的厚度为2mm，包括添加颗粒的橡胶涂层构成，其中阻尼层中包括质量分数5％的氟碳树脂；颗粒包括质量分数3.5％的气相二氧化硅、质量分2％的珠光砂和质量分数3％的炭黑，其余为橡胶。61.微玻纤网格增强树脂穿孔板10的下表面与内嵌薄膜蜂窝芯，以及内嵌薄膜蜂窝芯与阻尼板均由酚醛树脂/聚乙烯醇双组分粘结剂粘合而成，酚醛树脂和聚乙烯醇的质量分数配比为80:20。62.按照实施例1-3进行制备的本发明的复合板，经过下面的性能测试实验，获得数据见表1。63.表1蜂窝复合材料性能数据[0064][0065]本发明中采用采用微玻纤网格增强树脂穿孔板，在达到整体材料轻质化的，同时可以有效阻隔和吸收一部分声波；采用内嵌薄膜的蜂窝胞元结构，利用对薄膜结构设计可以有效实现电磁屏蔽和阻尼隔声，在优化降噪和电磁屏蔽效果的，同时降低了整体的质量，能够获得降噪系数为0.6-0.95，接触角为138-145°，剪切模量为100-120mpa；隔声量为60-80db，电磁屏蔽为58-75db，的优良性能；另外，本发明中采用涂覆阻尼层的真空绝热板复合结构，并添加颗粒材料，可以有效实现绝热和进一步的电磁屏蔽；整体复合结构设计成三明治结构，将各种性能有效融合，实现多功能一体化，能够实现导热系数为0.002-0.00 6w/(m·k)。[0066]以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。









图片声明：本站部分配图来自人工智能系统AI生成,觅知网授权图片,PxHere摄影无版权图库。本站只作为美观性配图使用,无任何非法侵犯第三方意图,一切解释权归图片著作权方,本站不承担任何责任。如有恶意碰瓷者,必当奉陪到底严惩不贷!




内容声明：本文中引用的各种信息及资料（包括但不限于文字、数据、图表及超链接等）均来源于该信息及资料的相关主体（包括但不限于公司、媒体、协会等机构）的官方网站或公开发表的信息。部分内容参考包括:(百度百科,百度知道,头条百科,中国民法典,刑法,牛津词典,新华词典,汉语词典,国家院校,科普平台)等数据,内容仅供参考使用,不准确地方联系删除处理！本站为非盈利性质站点,发布内容不收取任何费用也不接任何广告!




免责声明：我们致力于保护作者版权，注重分享，被刊用文章因无法核实真实出处，未能及时与作者取得联系，或有版权异议的，请联系管理员，我们会立即处理，本文部分文字与图片资源来自于网络，部分文章是来自自研大数据AI进行生成,内容摘自(百度百科,百度知道,头条百科,中国民法典,刑法,牛津词典,新华词典,汉语词典,国家院校,科普平台)等数据,内容仅供学习参考,不准确地方联系删除处理!的,若有来源标注错误或侵犯了您的合法权益，请立即通知我们，情况属实，我们会第一时间予以删除，并同时向您表示歉意,谢谢!