一種船用復(fù)合板的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種復(fù)合板。本發(fā)明的復(fù)合板，其特征在于，包括基板層和面板層，所述基板層和面板層之間設(shè)有過渡部分，所述過渡部分包括至少三個依次排列的涂層，所述基板層、過渡部分的各涂層和面板層的線膨脹系數(shù)值按照基板層、各涂層和面板層的設(shè)置順序依次由基板層的線膨脹系數(shù)值漸變至面板層的線膨脹系數(shù)值。本發(fā)明的復(fù)合板實現(xiàn)了兩種異質(zhì)材料之間的材質(zhì)膨脹系數(shù)漸變過渡，其不僅結(jié)合了兩種異質(zhì)材料的優(yōu)點，且相互連接可靠，不易脫落。
【專利說明】一種船用復(fù)合板
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種船用材料，具體地，涉及一種船用復(fù)合板。
【背景技術(shù)】
[0002]造船材料一般分為金屬材料和非金屬材料兩大類。
[0003]現(xiàn)代船舶的船體結(jié)構(gòu)制造所用材料主要是一般強(qiáng)度船體結(jié)構(gòu)用鋼、高強(qiáng)度船體結(jié)構(gòu)用鋼、奧氏體不銹鋼和雙相不銹鋼、復(fù)合鋼板、Z向鋼、鋁合金、增強(qiáng)塑料等。由于船舶工作條件的特殊性和復(fù)雜性，因而對制造船體結(jié)構(gòu)的金屬材料提出了較高的要求，例如需要具備良好的力學(xué)性能(強(qiáng)度、塑性、沖擊韌性、疲勞強(qiáng)度、硬度)和良好的耐腐蝕性能、優(yōu)良的工藝性能等。
[0004]金屬材料由于其較好的力學(xué)性能，常常被應(yīng)用于造船工業(yè)，但是，其耐腐蝕性有限，往往使用一段時間后，船體就容易被腐蝕；非金屬材料應(yīng)用于造船工業(yè)，例如常用的材料玻璃鋼，其優(yōu)點是重量輕，特別適用于限制重量的高性能船舶和賽艇，耐腐蝕、抗海生物附著，比傳統(tǒng)的造船材料更適合在海洋環(huán)境中使用，介電性和微波穿透性好，還適用于軍用艦艇，沖擊韌性好，船舶不易因一般的碰撞、擠壓而損壞，且外形更美觀、保養(yǎng)維修費(fèi)用低，但是玻璃鋼的彈性模量低，性能不穩(wěn)定和易老化等缺點也限制了其在船舶上的應(yīng)用。
[0005]因此，發(fā)展一種可以兼具金屬材料和非金屬材料兩者優(yōu)點的復(fù)合材料在造船業(yè)顯得非常重要。但是，任何兩種異質(zhì)材料的粘合連接(例如鋼板和玻璃鋼板的粘合)，由于兩種材料的線膨脹系數(shù)不同，而使連接不可靠，即，當(dāng)有溫差發(fā)生時，兩種材料容易互相脫離。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種船用復(fù)合板，不僅包括兩種異質(zhì)材料，而且在兩種異質(zhì)材料之間設(shè)置線膨脹系數(shù)漸變過渡的多個涂層，形成過渡部分，該船用復(fù)合板不僅結(jié)合了兩種異質(zhì)材料的優(yōu)點，且相互連接可靠，不易脫落。
[0007]本發(fā)明解決所述技術(shù)問題采用的技術(shù)方案是:
[0008]一種船用復(fù)合板，其特征在于，包括基板層和面板層，所述基板層和面板層之間設(shè)有過渡部分，所述過渡部分包括至少三個依次排列的涂層，所述基板層、過渡部分的各涂層和面板層的線膨脹系數(shù)值按照基板層、過渡部分的各涂層和面板層的設(shè)置順序依次由基板層的線膨脹系數(shù)值漸變至面板層的線膨脹系數(shù)值。
[0009]進(jìn)一步地，所述基板層為金屬板層，所述面板層為玻璃鋼板層。
[0010]進(jìn)一步地，所述金屬板層選用的金屬材料是以下材料中的一種:鐵、鋁、不銹鋼、銅。
[0011]進(jìn)一步地，所述過渡部分的各涂層由線膨脹系數(shù)介于金屬板層線膨脹系數(shù)和玻璃鋼板層線膨脹系數(shù)之間的環(huán)氧樹脂涂料涂布后固化而成。
[0012]再進(jìn)一步，所述涂料中還含有玻璃纖維粉和與所述金屬板相對應(yīng)的金屬粉。
[0013]進(jìn)一步地，所述過渡部分的各涂層中金屬粉的含量按照從金屬板層至玻璃鋼板層的方向逐漸減少，所述過渡部分的各涂層中玻璃纖維粉的含量按照從金屬板層至玻璃鋼板層的方向逐漸增加。
[0014]優(yōu)選地，所述金屬粉選用的是粒徑不超過I微米的金屬粉。
[0015]優(yōu)選地，所述玻璃纖維粉選用的是粒徑不超過3微米的玻璃纖維粉。
[0016]優(yōu)選地，所述過渡部分的各涂層中金屬粉與玻璃纖維粉的總重量與環(huán)氧樹脂的重量之比是11:10?5:3。
[0017]本發(fā)明的技術(shù)方案可以達(dá)到以下有益效果:
[0018]1、本發(fā)明的船用復(fù)合板將兩種異質(zhì)材料的優(yōu)點結(jié)合起來，人們可以根據(jù)需要將本發(fā)明的船用復(fù)合板應(yīng)用到各類需要的場合；
[0019]2、本發(fā)明的船用復(fù)合板通過在兩種材料之間粘合多個線膨脹系數(shù)漸變的板層，達(dá)到了既具備兩種異質(zhì)材料的優(yōu)點，又相互不易脫離和不易開裂的效果；
[0020]3、本發(fā)明的船用復(fù)合板的基板選用金屬板、面板選用玻璃鋼板時,在金屬板和玻璃鋼板之間粘合有多層線膨脹系數(shù)在金屬和玻璃鋼之間的、并由金屬板線膨脹系數(shù)向玻璃鋼線膨脹系數(shù)逐漸過渡的板層，大大提高了金屬板和玻璃鋼板之間粘合力和緊固度，制成的船用復(fù)合板適用于商務(wù)船、游艇、游覽船、工程船、汽船等任何船舶。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0021]圖1是本發(fā)明的實施例1的船用復(fù)合板的層狀結(jié)構(gòu)圖，
[0022]其中，1-鋁板層，2-過渡部分，21-第一涂層，22-第二涂層，23-第三涂層，3_玻璃鋼板層；
[0023]圖2是本發(fā)明的實施例2的船用復(fù)合板的層狀結(jié)構(gòu)圖，
[0024]其中，I’ -不銹鋼板層，2’ -過渡部分，21’ -第一涂層，22’ -第二涂層，23’ -第三涂層，24’ -第四涂層，25’ -第五涂層，26’ -第六涂層，27’ -第七涂層，3’ -玻璃鋼板層；
[0025]圖3是本發(fā)明的實施例3的船用復(fù)合板的層狀結(jié)構(gòu)圖，
[0026]其中，I’’ -銅板層，2’’渡部分，21’’ -第一涂層，22’’ -第二涂層，23’’ -第三涂層，24’’ -第四涂層，25’’ -第五涂層，3’’ -玻璃鋼板層。
【具體實施方式】
[0027]下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的說明，但本發(fā)明不受下述實施例的限定。
[0028]實施例1
[0029]本實施例的船用復(fù)合板包括鋁板層I和玻璃鋼板層3，鋁板層I和玻璃鋼板層3之間設(shè)有過渡部分2，過渡部分2包括3個依次排列的涂層，分別是第一涂層21、第二涂層22和第三涂層23，鋁板層1、第一涂層21、第二涂層22、第三涂層23和玻璃鋼板層3依次排列，以上各層的線膨脹系數(shù)值按照上述順序依次由鋁板的線膨脹系數(shù)值漸變至玻璃鋼板的線膨脹系數(shù)值。
[0030]其中過渡部分2的三個涂層中，每個涂層都分別由含有環(huán)氧樹脂、固化劑、鋁粉、玻璃纖維粉的涂料涂布后固化而成，每涂層的線膨脹系數(shù)依照各層的排列順序，依次由接近鋁板的線膨脹系數(shù)漸變至接近玻璃鋼板的線膨脹系數(shù)。第一涂層21的線膨脹系數(shù)最接近鋁板的線膨脹系數(shù)，第三涂層23的線膨脹系數(shù)最接近玻璃鋼板的線膨脹系數(shù)。上述各涂層的涂料制備過程如下:第一步，取粒徑為0.8微米的鋁粉a份(重量份)，粒徑為I微米的玻璃纖維粉b份(重量份)，加入到重量份為6份的環(huán)氧樹脂中，其中a+b的總重量份數(shù)是10份；第二步，攪拌均勻，再加入稀釋劑環(huán)己酮5份、固化劑雙氰胺2份，繼續(xù)攪拌直至制成可涂擦狀態(tài)的涂料。制備每個涂層的涂料時，根據(jù)過渡部分2中各涂層的線膨脹系數(shù)的要求，變化鋁粉和玻璃纖維粉的用量，以使制成的各涂層涂料的線膨脹系數(shù)呈漸變趨勢。具體實施時，第一涂層21的涂料中鋁粉含量是7份，玻璃纖維粉含量是3份；第二涂層22的涂料中鋁粉含量是5份，玻璃纖維粉含量是5份；第三涂層23的涂料中鋁粉含量是3份，玻璃纖維粉含量是7份。
[0031]本實施例的船用復(fù)合板的制作方法是:第一步，將鋁板層I的表面打磨、清理干凈；第二步，將第一涂層21的涂料涂布于鋁板層I表面，在150°C下固化30min，形成第一涂層21 ;第三步，以上述同樣的方法在第一涂層21上依次制作第二涂層22 ;第四步，將第三涂層23的涂料涂布于第二涂層2上，并在第三涂層23的涂料上再覆蓋一層玻璃鋼板，在150°C下固化30min,制成本實施例的船用復(fù)合板。
[0032]實施例2
[0033]本實施例的船用復(fù)合板包括不銹鋼板層I’和玻璃鋼板層3’，不銹鋼板層I’和玻璃鋼板層3’之間設(shè)有過渡部分2’，過渡部分2’包括7個依次排列的涂層，分別是第一涂層21’、第二涂層22’、第三涂層23’、第四涂層24’、第五涂層25’、第六涂層26’和第七涂層27’，不銹鋼板層I’、第一涂層21’、第二涂層22’、第三涂層23’、第四涂層24’、第五涂層25’、第六涂層26’、第七涂層27’和玻璃鋼板層3’依次排列，以上各層的線膨脹系數(shù)值按照上述順序依次由不銹鋼板的線膨脹系數(shù)值漸變至玻璃鋼板的線膨脹系數(shù)值。
[0034]其中過渡部分2’的七個涂層中，每個涂層都分別由含有環(huán)氧樹脂、固化劑、不銹鋼粉、玻璃纖維粉的涂料涂布后固化而成，每涂層的線膨脹系數(shù)依照各層的排列順序，依次由接近不銹鋼板的線膨脹系數(shù)漸變至接近玻璃鋼板的線膨脹系數(shù)。第一涂層21’的線膨脹系數(shù)最接近不銹鋼板的線膨脹系數(shù)，第七涂層27’的線膨脹系數(shù)最接近玻璃鋼板的線膨脹系數(shù)。上述各涂層的涂料制備過程如下:第一步，選用粒徑為0.5微米的不銹鋼粉a’份(重量份)，粒徑為2微米的玻璃纖維粉b’份(重量份)，加入到重量份為8份的環(huán)氧樹脂中，其中a’ +b’的總重量份數(shù)是10份；第二步，攪拌均勻，再加入稀釋劑丙酮5份、固化劑雙氰胺3份，繼續(xù)攪拌直至制成可涂擦狀態(tài)的涂料。制備每個涂層的涂料時，根據(jù)過渡部分2’中各涂層的線膨脹系數(shù)的要求，變化不銹鋼粉和玻璃纖維粉的用量，以使制成的各涂層涂料的線膨脹系數(shù)呈漸變趨勢。具體實施時，第一涂層21’的涂料中不銹鋼粉含量是8份，玻璃纖維粉含量是2份；第二涂層22’的涂料中不銹鋼粉含量是7份，玻璃纖維粉含量是3份；第三涂層23’的涂料中不銹鋼粉含量6份，玻璃纖維粉含量是4份；第四涂層24’的涂料中不銹鋼粉含量5份，玻璃纖維粉含量是5份；第五涂層25’的涂料中不銹鋼粉含量4份，玻璃纖維粉含量是6份；第六涂層26’的涂料中不銹鋼粉含量3份，玻璃纖維粉含量是7份，第七涂層27’的涂料中不銹鋼粉含量2份，玻璃纖維粉含量是8份。
[0035]本實施例的船用復(fù)合板的制作方法是:第一步，將不銹鋼板層I’的表面打磨、清理干凈；第二步，將第一涂層21’的涂料涂布于不銹鋼板層I’表面，在150°C下固化30min，形成第一涂層21’;第三步，以上述同樣的方法在第一涂層21’上依次制作第二涂層22’、第三涂層23’、第四涂層24’、第五涂層25’和第六涂層26’ ；第四步，將第七涂層27’的涂料涂布于第六涂層26’上，并在第七涂層27’的涂料表面再覆蓋一層玻璃鋼板，在150°C下固化30min,即制成本實施例的船用復(fù)合板。
[0036]實施例3
[0037]本實施例的船用復(fù)合板包括銅板層I’’和玻璃鋼板層3’’，銅板層I’’和玻璃鋼板層3’’之間設(shè)有過渡部分2’’，過渡部分2’’包括5個依次排列的涂層，分別是第一涂層21’ ’、第二涂層22’ ’、第三涂層23’ ’、第四涂層24’ ’和第五涂層25’ ’，銅板層I’ ’、第一涂層21’ ’、第二涂層22’ ’、第三涂層23’ ’、第四涂層24’ ’、第五涂層25’ ’和玻璃鋼板層3’ ’依次排列，以上各層的線膨脹系數(shù)值按照上述順序依次由銅板的線膨脹系數(shù)值漸變至玻璃鋼板的線膨脹系數(shù)值。
[0038]其中過渡部分2’’的五個涂層中，每個涂層都分別由含有環(huán)氧樹脂、固化劑、銅粉、玻璃纖維的涂料涂布后固化而成，每涂層的線膨脹系數(shù)依照各層的排列順序，依次由接近銅板的線膨脹系數(shù)漸變至接近玻璃鋼板的線膨脹系數(shù)。上述涂料的制備過程如下:第一步，選用粒徑為I微米的銅粉a’ ’份(重量份)，粒徑為3微米的玻璃纖維粉b’ ’份(重量份)，加入到重量份為10份的環(huán)氧樹脂中，其中a’’+b’’的總重量份數(shù)是11份；第二步，攪拌均勻，再加入稀釋劑正丁醇7份、固化劑間苯二胺4份，繼續(xù)攪拌直至制成可涂擦狀態(tài)的涂料。制備每個涂層的涂料時，根據(jù)過渡部分2的不同涂層的要求，變化銅粉和玻璃纖維粉的用量，以使制成的各涂層涂料的線膨脹系數(shù)呈漸變趨勢。具體實施時，第一涂層21’’的涂料中銅粉含量是9份，玻璃纖維粉含量是2份；第二涂層22’ ’的涂料中銅粉含量是7份，玻璃纖維粉含量是4份；第三涂層23’’的涂料中5份，玻璃纖維粉含量是6份；第四涂層24’’的涂料中3份，玻璃纖維粉含量是8份；第五涂層25’ ’的涂料中I份，玻璃纖維粉含量是10份。
[0039]本實施例的船用復(fù)合板的制作方法是:第一步，將銅板層I的表面打磨、清理干凈；第二步，將第一涂層21’ ’的涂料涂布于銅板層I表面，在150°C下固化60min，形成第一涂層21’’ ；第三步，以上述同樣的方法在第一涂層21’’上依次制作第二涂層22’’、第三涂層23’’、第四涂層24’’ ；第四步，將第五涂層25’’的涂料涂布于第四涂層24’’上，并在第五涂層25’’的涂料上再覆蓋一層玻璃鋼板，在150°C下固化60min，制成本實施例的船用復(fù)合板。
[0040]最后應(yīng)說明的是:以上僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本發(fā)明，盡管參照實施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，其依然可以對前述實施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換，但是凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種船用復(fù)合板，其特征在于，包括基板層和面板層，所述基板層和面板層之間設(shè)有過渡部分，所述過渡部分包括至少三個依次排列的涂層，所述基板層、過渡部分的各涂層和面板層的線膨脹系數(shù)值按照基板層、過渡部分的各涂層和面板層的設(shè)置順序依次由基板層的線膨脹系數(shù)值漸變至面板層的線膨脹系數(shù)值。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的船用復(fù)合板，其特征在于，所述基板層為金屬板層，所述面板層為玻璃鋼板層。
3.根據(jù)權(quán)利要求3所述的船用復(fù)合板，其特征在于，所述金屬板層選用的金屬材料是以下材料中的一種:鐵、鋁、不銹鋼、銅。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的船用復(fù)合板，其特征在于，所述過渡部分的各涂層由線膨脹系數(shù)介于金屬板層線膨脹系數(shù)和玻璃鋼板層線膨脹系數(shù)之間的環(huán)氧樹脂涂料涂布后固化--? 。
5.根據(jù)權(quán)利要求5所述的船用復(fù)合板，其特征在于，所述涂料中還含有玻璃纖維粉和與所述金屬板相對應(yīng)的金屬粉。
6.根據(jù)權(quán)利要求6所述的船用復(fù)合板，其特征在于，所述過渡部分的各涂層中金屬粉的含量按照從金屬板層至玻璃鋼板層的方向逐漸減少，所述過渡部分的各涂層中玻璃纖維粉的含量按照從金屬板層至玻璃鋼板層的方向逐漸增加。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的船用復(fù)合板，其特征在于，所述金屬粉選用的是粒徑不超過I微米的金屬粉。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的船用復(fù)合板，其特征在于，所述玻璃纖維粉選用的是粒徑不超過3微米的玻璃纖維粉。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的船用復(fù)合板，其特征在于，所述過渡部分的各涂層中金屬粉與玻璃纖維粉的總重量與環(huán)氧樹脂的`重量之比是11:10~5:3。
【文檔編號】B32B15/08GK103568397SQ201310481897
【公開日】2014年2月12日 申請日期:2013年10月15日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月15日
【發(fā)明者】吳偉峰 申請人:吳偉峰