本發(fā)明涉及一種艦船用多材料復(fù)合式碳纖維隔音地板及制備方法，屬于減振降噪技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

在現(xiàn)代艦船的設(shè)計(jì)中，人們十分關(guān)注艦船安靜性。艦船安靜性包括隱蔽性、居住性(舒適性)。根據(jù)不同艦船種類，例如潛艇就特別強(qiáng)調(diào)隱蔽性。現(xiàn)艦船用地板多為鐵質(zhì)或鋁制，人員活動(dòng)產(chǎn)生的噪音很大，降低了艦船的舒適性和潛艇的隱蔽性?，F(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)被發(fā)現(xiàn)往往意味著被消滅，因此水面艦艇設(shè)計(jì)中也開(kāi)始重視隱蔽性。一般船舶主要考慮居住性(舒適性)，特別是旅游船舶，更強(qiáng)調(diào)舒適性。艦船安靜性與該艦船的噪聲振動(dòng)狀況有關(guān)，甚至是決定因素。因此艦船的減振降噪，在艦船研制過(guò)程中是十分重要的。

本發(fā)明研究了一種用于艦船地板的隔音材料，用來(lái)降低潛艇或者旅游艦船由于人員走動(dòng)或機(jī)械工作造成的震動(dòng)及噪音，實(shí)現(xiàn)了輕強(qiáng)隔音的效果，輕強(qiáng)即可減輕艦船自重，提高艦船的運(yùn)載量，隔音可提高軍用潛艇的聲隱身性能和旅游船舶的舒適性和安全性。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的就是提供一種艦船用多材料復(fù)合式碳纖維隔音地板及制備方法，以更好的滿足潛艇或者旅游艦船輕質(zhì)隔音的要求。

本發(fā)明提供的一種艦船用多材料復(fù)合式碳纖維隔音地板，包括隔音復(fù)合層和碳纖維環(huán)氧樹(shù)脂基的承力碳纖維層；其中隔音復(fù)合層由帶有孔洞的硅橡膠板及鑲嵌于孔洞內(nèi)的小球組成。

其中，所述的孔洞呈矩陣式均勻排列。

其中，所述的小球?yàn)橹锌盏沫h(huán)氧樹(shù)脂球。

其中，所述的小球直徑與硅橡膠板厚度一致。

其中，承力碳纖維層為單向碳纖維增強(qiáng)環(huán)氧樹(shù)脂基復(fù)合材料預(yù)浸料按照0°/±45°/±90°的方法依次進(jìn)行鋪層。

本發(fā)明提供的一種艦船用多材料復(fù)合式碳纖維隔音地板的制備方法包括以下步驟：

步驟一：將硅橡膠加工成帶矩陣孔洞的硅橡膠板，再嵌入與矩陣孔洞相同直徑的中空環(huán)氧樹(shù)脂球作為隔音復(fù)合層備用。

步驟二：制作長(zhǎng)方體形鋼制模具，模具內(nèi)部涂膜硅油便于脫模。

步驟三：按照厚度要求設(shè)計(jì)碳纖維預(yù)浸布鋪層數(shù)，將碳纖維單向布依次按照0°/±45°/±90°的角度依次在模具中進(jìn)行鋪層。

步驟四：在鋪層中預(yù)埋入步驟一中制備好的隔音復(fù)合層；

步驟五：繼續(xù)在硅膠板上進(jìn)行碳纖維預(yù)浸布的鋪層，完成預(yù)制設(shè)計(jì)鋪層數(shù)；

步驟六：閉合模具并加溫，在加溫過(guò)程中在模具樹(shù)脂流入口中注入樹(shù)脂直至樹(shù)脂流滿整個(gè)模具，并控制溫度和壓力，升溫至80℃保溫4小時(shí)，再升溫至125℃保溫3小時(shí)進(jìn)行固化；

步驟七：固化反應(yīng)完成后，冷卻到常溫，脫模完成復(fù)合式碳纖維隔音地板制作。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明一種艦船用多材料復(fù)合式碳纖維隔音地板及制備方法的有益效果是：通過(guò)在碳纖維層板中間夾入隔音復(fù)合層后，利用硅膠的緩沖性和中空樹(shù)脂球的中空效果來(lái)達(dá)到減振降噪的目的，較傳統(tǒng)材料的地板更輕質(zhì)高強(qiáng)且具有良好的隔音效果，此種艦船用多材料復(fù)合式碳纖維隔音地板材料制備采用的模具簡(jiǎn)單易制，尺寸可調(diào)，可靈活設(shè)計(jì)，減少?gòu)U料的產(chǎn)生，符合綠色生產(chǎn)的要求。此發(fā)明的多材料復(fù)合式碳纖維材料可根據(jù)使用環(huán)境的要求進(jìn)行精細(xì)設(shè)計(jì)，改變隔音復(fù)合層的組成結(jié)構(gòu)，更好的進(jìn)行減振降噪。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明一種艦船用多材料復(fù)合式碳纖維隔音地板的結(jié)構(gòu)示意圖。

其中：1-承力碳纖維層、2-隔音復(fù)合層。

圖2為本發(fā)明一種艦船用多材料復(fù)合式碳纖維隔音地板的隔音復(fù)合層俯視圖。

圖3為本發(fā)明一種艦船用多材料復(fù)合式碳纖維隔音地板及制備方法的制備工藝流程圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步的說(shuō)明。

本發(fā)明提供的一種艦船用多材料復(fù)合式碳纖維隔音地板，主要由隔聲復(fù)合層1和承力碳纖維層2組成，見(jiàn)圖1。其中，隔聲復(fù)合層1由帶有孔洞的硅橡膠板和嵌于孔洞內(nèi)的中空樹(shù)脂球根據(jù)一定的幾何規(guī)律復(fù)合而成，見(jiàn)圖2，承力碳纖維層2為碳纖維環(huán)氧樹(shù)脂基復(fù)合材料預(yù)浸料固化得到。其中，所述的孔洞呈矩陣式均勻排列。所述的小球直徑與硅橡膠板厚度一致。

下面將結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的制備工藝作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。制備工藝如圖3所示。制備工藝步驟如下：

步驟一：將硅橡膠片進(jìn)行加工成帶矩陣孔洞的硅橡膠板，再嵌入與矩陣孔洞相同直徑的中空樹(shù)脂球作為隔音復(fù)合層備用。

步驟二：制作板制鋼制模具，模具內(nèi)部涂膜硅油便于脫模。

步驟三：按照厚度要求設(shè)計(jì)碳纖維單向干絲布鋪層數(shù)，將碳纖維單向干絲布依次按照0°/±45°/±90°的角度依次進(jìn)行鋪層。

步驟四：在鋪層中預(yù)埋入步驟一制備好的隔音復(fù)合層；

步驟五：繼續(xù)在硅膠板上進(jìn)行碳纖維預(yù)浸布的鋪層，完成預(yù)制設(shè)計(jì)鋪層數(shù)；

步驟六：閉合模具并加溫，在加溫過(guò)程中在模具樹(shù)脂流入口中注入樹(shù)脂直至樹(shù)脂流滿整個(gè)模具，并控制溫度和壓力，升溫至80℃保溫4小時(shí)，再升溫至125℃保溫3小時(shí)進(jìn)行固化；

步驟七：固化反應(yīng)完成后，冷卻到常溫，脫模完成復(fù)合式碳纖維隔音地板制作。

具體實(shí)施后所得多材料復(fù)合式碳纖維隔音地板較同厚度普通的鐵質(zhì)地板減振降噪提高15dB，較同厚度普通的鋁制地板減振降噪提高。