本發(fā)明屬于先進(jìn)高分子基復(fù)合材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種航天飛行器用特種芳綸紙蜂窩芯材。

背景技術(shù)：

芳綸蜂窩復(fù)合材料具有阻燃、絕緣、防腐、環(huán)保、輕質(zhì)、高強(qiáng)等特點(diǎn)，其單位質(zhì)量的強(qiáng)度是優(yōu)質(zhì)鋼材的9倍。在軍工領(lǐng)域，其廣泛應(yīng)用于航天、航空、艦船、坦克、導(dǎo)彈、雷達(dá)的高性能結(jié)構(gòu)件和特種電子設(shè)備；在民用領(lǐng)域，其主要用于高速列車及汽車的高性能結(jié)構(gòu)件、電網(wǎng)工程中的高端絕緣材料、建筑用隔熱阻燃材料等。

芳綸蜂窩芯材在用于航天飛行器制造領(lǐng)域時(shí)，常作為夾層結(jié)構(gòu)件。當(dāng)航天飛行器在外太空飛行環(huán)境的真空狀態(tài)下工作時(shí)，若蜂窩夾層結(jié)構(gòu)的孔格內(nèi)有殘余空氣，則空氣產(chǎn)生的正壓很可能導(dǎo)致夾層結(jié)構(gòu)件開膠，進(jìn)而發(fā)生結(jié)構(gòu)變形使得整個(gè)夾層結(jié)構(gòu)失效。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中所存在的不足，本發(fā)明提供一種結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、能夠在真空狀態(tài)下不會(huì)開膠變形的航天飛行器用特種芳綸紙蜂窩芯材。

航天飛行器用特種芳綸紙蜂窩芯材，包括以芳綸紙為側(cè)壁圍成的蜂窩狀的多個(gè)形狀相同的呈六邊形的格子，每個(gè)格子包括六個(gè)側(cè)壁，其特征在于：每個(gè)格子的其中至少兩個(gè)側(cè)壁上各設(shè)有一連通結(jié)構(gòu)，所述連通結(jié)構(gòu)用于連通所述側(cè)壁兩側(cè)的相鄰格子；在垂直于側(cè)壁的平面方向上，所述芳綸蜂窩芯材中的任一格子通過側(cè)壁上的連通結(jié)構(gòu)與所述芳綸蜂窩芯材側(cè)面外的空間連通。

作為進(jìn)一步優(yōu)化，每個(gè)格子有且僅有兩個(gè)側(cè)壁上設(shè)置了連通結(jié)構(gòu)。

作為進(jìn)一步優(yōu)化，所述格子的兩連通結(jié)構(gòu)分別設(shè)置在所述格子的兩膠結(jié)邊上，所述兩連通結(jié)構(gòu)之間的連線平行于所述兩膠結(jié)邊中心點(diǎn)的連線。

作為進(jìn)一步優(yōu)化，所述格子的兩連通結(jié)構(gòu)分別設(shè)置在所述格子的不相鄰的兩自由邊上，所述兩連通結(jié)構(gòu)之間的連線不僅與所述兩自由邊中心點(diǎn)的連線平行，還經(jīng)過由所述兩連通結(jié)構(gòu)連通的相鄰格子上的另一個(gè)連通結(jié)構(gòu)。

作為進(jìn)一步優(yōu)化，所述格子的兩連通結(jié)構(gòu)分別設(shè)置在所述格子的相鄰的兩自由邊上，所述兩連通結(jié)構(gòu)之間的連線平行于所述相鄰兩側(cè)壁中心點(diǎn)的連線。

作為進(jìn)一步優(yōu)化，所述連通結(jié)構(gòu)為設(shè)置在所述側(cè)壁頂面或底面中央的通槽。

作為進(jìn)一步優(yōu)化，所述連通結(jié)構(gòu)為設(shè)置在所述側(cè)壁上的通孔。

相比于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明具有如下有益效果：

1、本發(fā)明通過在芳綸蜂窩芯材的側(cè)壁上設(shè)置連通結(jié)構(gòu)，可以在成型時(shí)抽掉每個(gè)孔格內(nèi)的空氣，防止航天飛行器在太空真空環(huán)境下因孔格內(nèi)空氣產(chǎn)生的正壓而導(dǎo)致夾層結(jié)構(gòu)開膠和失效；

2、將連通結(jié)構(gòu)設(shè)置在格子的非膠結(jié)邊上，不影響芳綸蜂窩芯材的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度；

3、將連通結(jié)構(gòu)進(jìn)一步設(shè)置在格子的兩相鄰自由邊上，連通結(jié)構(gòu)的連線能覆蓋更多的格子，大大提高了加工效率。

附圖說明

圖1為第一種實(shí)施方案的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為圖1中a區(qū)域的局部放大圖；

圖3為圖1的側(cè)面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為第二種實(shí)施方案的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為圖4中b區(qū)域的局部放大圖；

圖6為第三種實(shí)施方案的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖7為圖6中c區(qū)域的局部放大圖；

圖8為圖6的側(cè)面結(jié)構(gòu)示意圖；

其中，1-格子，2-側(cè)壁，21-膠結(jié)邊，22-自由邊，3-連通結(jié)構(gòu)。

具體實(shí)施方式

為了使發(fā)明實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合具體圖示，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。

航天飛行器用特種芳綸紙蜂窩芯材，包括以芳綸紙為側(cè)壁2的膠結(jié)邊圍成的蜂窩狀的多個(gè)形狀相同的呈六邊形的格子1，每個(gè)格子1包括六個(gè)側(cè)壁2，每個(gè)格子1的其中至少兩個(gè)側(cè)壁2上各設(shè)有一連通結(jié)構(gòu)3，所述連通結(jié)構(gòu)3用于連通所述側(cè)壁2兩側(cè)的相鄰格子1；在垂直于側(cè)壁2的平面方向上，所述芳綸蜂窩芯材中的任一格子1通過側(cè)壁2上的連通結(jié)構(gòu)3與所述芳綸蜂窩芯材側(cè)面外的空間連通。

本發(fā)明通過在芳綸蜂窩芯材內(nèi)的格子側(cè)壁上設(shè)置連通結(jié)構(gòu)，讓所有格子在側(cè)面方向上都能連通到芯材外側(cè)，使得特種蜂窩夾層結(jié)構(gòu)在成型時(shí)便于抽掉每個(gè)孔格內(nèi)的空氣，以防止航天飛行器在太空真空環(huán)境下因孔格內(nèi)空氣產(chǎn)生的正壓而導(dǎo)致夾層結(jié)構(gòu)開膠和失效。

相鄰格子之間的側(cè)壁在本文的描述中由所述相鄰格子所共享，由于格子總共只有六個(gè)面，因此每個(gè)格子最多能有六個(gè)連通結(jié)構(gòu)。與芯材側(cè)面外的空間連通是指在格子的側(cè)面方向上而并非通過頂面或底面。

由于在實(shí)際生產(chǎn)過程中所述蜂窩結(jié)構(gòu)是由多張芳綸紙通過間隔的涂膠位置粘合起來的，如圖2、5、7所示，所述側(cè)壁2可以分為由膠粘連形成的較厚的膠結(jié)邊21以及非膠粘的自由邊22。盡管每個(gè)格子能擁有的連通結(jié)構(gòu)沒有限制，但是由于連通結(jié)構(gòu)是用來從外部抽出格子內(nèi)的空氣，理論上說每個(gè)格子有兩個(gè)連通結(jié)構(gòu)時(shí)即能實(shí)現(xiàn)該功能，多出來的連通結(jié)構(gòu)不但會(huì)影響芳綸蜂窩芯材的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，還增大了加工的難度，加工效率難以提高，不利于成本控制。當(dāng)每個(gè)格子1有且僅有兩個(gè)側(cè)壁2上設(shè)置了連通結(jié)構(gòu)3時(shí)，本申請(qǐng)?zhí)岢鋈缦氯N優(yōu)選實(shí)施方案。

作為第一種實(shí)施方案，如圖1～3所示，所述格子1的兩連通結(jié)構(gòu)3分別設(shè)置在所述格子1的兩膠結(jié)邊21上，所述兩連通結(jié)構(gòu)3之間的連線平行于所述兩膠結(jié)邊21中心點(diǎn)的連線。通過如此設(shè)置，一個(gè)格子內(nèi)的兩連通結(jié)構(gòu)之間的連線會(huì)穿過所述連線所經(jīng)過的其他格子，由圖1、3可知本方案中的一條連線能夠覆蓋一列格子，可以每列設(shè)置這么一條連線的連通結(jié)構(gòu)以覆蓋所有格子。

由于蜂窩芯材的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度主要受膠結(jié)邊的影響，考慮到第一種實(shí)施方案的連通結(jié)構(gòu)設(shè)置在膠結(jié)邊上，一定程度上對(duì)膠結(jié)邊的結(jié)構(gòu)造成了破壞，會(huì)影響芳綸蜂窩芯材的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。因此本申請(qǐng)?jiān)诘谝环N實(shí)施方案的基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)，提出第二種實(shí)施方案。

作為第二種實(shí)施方案，如圖4～5所示，所述格子1的兩連通結(jié)構(gòu)3分別設(shè)置在所述格子1的不相鄰的兩自由邊22上，所述兩連通結(jié)構(gòu)3之間的連線不僅與所述兩自由邊22中心點(diǎn)的連線平行，還經(jīng)過由所述兩連通結(jié)構(gòu)3連通的相鄰格子1上的另一個(gè)連通結(jié)構(gòu)3。通過如此設(shè)置，一個(gè)格子內(nèi)的兩連通結(jié)構(gòu)之間的連線會(huì)穿過所述連線所經(jīng)過的其他格子，由圖4可知本方案中的一條連線能夠覆蓋一列格子，可以每列設(shè)置這么一條連線的連通結(jié)構(gòu)以覆蓋所有格子。

第二種實(shí)施方案將連通結(jié)構(gòu)設(shè)置在自由邊上，相對(duì)于第一種實(shí)施方案來說，對(duì)芳綸蜂窩芯材結(jié)構(gòu)強(qiáng)度基本無影響。不過這兩種方案中一條連線的連通結(jié)構(gòu)只能覆蓋一列格子，覆蓋的效率還是比較低，無法提高加工效率。因此本申請(qǐng)又進(jìn)行進(jìn)一步改進(jìn)，提出第三種實(shí)施方案。

作為第三種實(shí)施方案，如圖6～8所示，所述格子1的兩連通結(jié)構(gòu)3分別設(shè)置在所述格子1的相鄰的兩自由邊22上，所述兩連通結(jié)構(gòu)3之間的連線平行于所述相鄰兩側(cè)壁2中心點(diǎn)的連線。通過如此設(shè)置，一個(gè)格子內(nèi)的兩連通結(jié)構(gòu)之間的連線會(huì)穿過所述連線所經(jīng)過的其他格子，由圖6、8可知本方案中的一條連線能夠覆蓋兩列格子，可以每?jī)闪性O(shè)置這么一條連線的連通結(jié)構(gòu)，每條連線能夠覆蓋相鄰兩列格子。可以看出，第三種實(shí)施方案中連通結(jié)構(gòu)的連線數(shù)量較第一、第二種方案減少一半，加工效率提高一倍，且設(shè)置的格子避開了側(cè)壁2膠結(jié)邊，不會(huì)影響芳綸蜂窩芯材的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。

以上三種實(shí)施方案，在某一格子上設(shè)置的兩連通結(jié)構(gòu)之間的連線穿過相鄰格子，且也經(jīng)過穿過的相鄰格子上的連通結(jié)構(gòu)，這樣在整個(gè)蜂窩芯材上所述連通結(jié)構(gòu)就分布在多個(gè)平行的直線上，如圖3、8所示，由于連通結(jié)構(gòu)呈直線分布，一方面加工連通結(jié)構(gòu)的工序就會(huì)比較簡(jiǎn)單，降低加工成本，另一方面也方便抽出格子內(nèi)的空氣。

如圖3、8所示，上述連通結(jié)構(gòu)3是設(shè)置在所述側(cè)壁2頂面或底面中央的通槽。所述通槽可以是矩形槽或弧形槽。這樣設(shè)置的將連通結(jié)構(gòu)可以很方便地加工出來，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，節(jié)省生產(chǎn)成本。由于芯材在使用時(shí)通常會(huì)是多個(gè)芯材重疊粘合在一起，且通槽截面較小，通常只有1～3mm左右，因此并不會(huì)影響芯材的質(zhì)量。

上述連通結(jié)構(gòu)3還可以是設(shè)置在所述側(cè)壁2上的通孔，通孔可以是矩形孔或圓形孔。

以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，本發(fā)明的保護(hù)范圍并不僅限于上述實(shí)施方式，凡是屬于本發(fā)明原理的技術(shù)方案均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言，在不脫離本發(fā)明的原理的前提下進(jìn)行的若干改進(jìn)，這些改進(jìn)也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。