本實用新型屬于型腔結(jié)構(gòu)件領(lǐng)域，具體涉及一種帶有磁控濺射類金剛石碳膜結(jié)構(gòu)的中空金屬型材，可用于建筑外墻、車輛外壁等領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

多輪廓型腔制件結(jié)構(gòu)是一個中等復(fù)雜程度的制件，是由腔體、型面輪廓、平面、孔、槽、圓角、筋等組成，多用在建筑、裝備、車輛電子或機械行業(yè)。類金剛石碳膜（Diamond-like carbon film，簡稱DLC膜）是金剛石的sp3雜化和石墨的sp2雜化兩種結(jié)合鍵作為骨架構(gòu)成的非晶態(tài)碳膜，DLC 膜是無定型結(jié)構(gòu)的碳，薄膜中的碳鍵同時存在 sp3和 sp2兩種類型。DLC 膜中含有 20%～80%金剛石sp3鍵使得其具有一系列接近金剛石的優(yōu)異性能，具有許多與金剛石相似的性能，如硬度高、彈性模量高、聲傳播速度快、磨擦系數(shù)低、比表面能低、紅外透過率高、導(dǎo)熱率高、化學(xué)穩(wěn)定好等，類金剛石碳膜具有獨特的優(yōu)點，金剛石薄膜并不能完全取代它，目前大多采用物理氣相沉積的磁控濺射法制備類金剛石碳膜，稱為磁控濺射類金剛石碳膜。

隨著工業(yè)化發(fā)展，聲音污染越來越被公眾重視，一些場合，比如寫字樓、廠房車間，都需要較好的隔音效果；金屬型材，比如鋁材、鋼材在工業(yè)民用領(lǐng)域廣泛存在，被用作外觀裝飾材料。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的是提供一種帶有磁控濺射類金剛石碳膜結(jié)構(gòu)的中空金屬型材；首次在中空金屬型材表面設(shè)計磁控濺射類金剛石碳膜結(jié)構(gòu)，同時結(jié)合無機結(jié)構(gòu)，具有良好的散熱性能以及力學(xué)性能，特別是緩沖結(jié)構(gòu)的創(chuàng)造性使用，達到了消音、弱音效果；本實用新型結(jié)構(gòu)簡潔、適用性廣，具有廣闊的工業(yè)應(yīng)用前景。

為達到上述目的，本實用新型采用的技術(shù)方案是：

一種帶有磁控濺射類金剛石碳膜結(jié)構(gòu)的中空金屬型材，包括中空金屬板、緩沖板、多孔無機粘結(jié)層、彈性層；所述多孔無機粘結(jié)層位于緩沖板與彈性層之間；所述中空金屬板上表面設(shè)有凹槽；所述中空金屬板下表面復(fù)合緩沖板；所述凹槽表面設(shè)有磁控濺射類金剛石碳膜層；所述多孔無機粘結(jié)層的孔隙率為55～60%；所述凹槽深度為中空金屬板厚度的60～70%；所述磁控濺射類金剛石碳膜層的厚度為0.5～1.2微米；所述緩沖板與中空金屬板復(fù)合的一面設(shè)有復(fù)數(shù)個埋孔；所述埋孔內(nèi)填充泡沫材料；所有埋孔的面積和為與中空金屬板復(fù)合的一面的面積的22～25%；所述泡沫材料的孔隙率為75～80%。

本實用新型中，中空金屬板的上下表面根據(jù)實際應(yīng)用位置確定，一般朝外的為上表面，用于安裝的為下表面；上表面的凹槽可以增加中空金屬板比表面積，提高傳熱面積，改善散熱效果；限定凹槽深度為中空金屬板厚度的60～70%，既可以利于加工不影響金屬型材正常使用，另一方面保持金屬型材良好的力學(xué)性能，而且利于磁控濺射類金剛石碳膜層附著，發(fā)揮散熱效果。中空金屬板上表面的凹槽可以為連續(xù)的，也可以為一個個獨立的，可以為圓形也可以為方形；優(yōu)選的，凹槽為復(fù)數(shù)個平行排列的凹槽，每個凹槽貫穿中空金屬板上表面，即在中空金屬板上表面設(shè)計連續(xù)的復(fù)數(shù)個凹槽，每個凹槽平行；可以提供均勻的散熱效果，還能保持金屬型材美觀，同時使得金屬板受力時，載荷分布均勻，增加金屬型材穩(wěn)定性。

本實用新型在中空金屬板上表面設(shè)置磁控濺射類金剛石碳膜層，此結(jié)構(gòu)可以達到較好的散熱效果，并且還具有避免金屬型材被雨水侵蝕、被大氣氧化的效果，通過磁控濺射的方式可以制備類金剛石碳膜層；限定磁控濺射類金剛石碳膜層的厚度為0.5～1.2微米，可以避免磁控濺射類金剛石碳膜剝落，尤其是該厚度下金屬型材整體穩(wěn)定性優(yōu)異，磁控濺射類金剛石碳膜可以有效發(fā)揮導(dǎo)熱、防水、耐磨的效果，提高金屬型材的使用性能、耐候性能。

本實用新型中，采用無機材料多孔粘接使得緩沖板與彈性層連接穩(wěn)定，并且限定孔隙率為55～60%，不影響熱量傳輸，避免現(xiàn)有粘接層散熱效果差的問題；限定多孔無機粘結(jié)層的厚度為450～480微米，結(jié)合孔隙分布，使得熱量在無機層較快散失，可以達到優(yōu)異的散熱效果，而且厚度結(jié)合孔隙率可以保證粘接力的發(fā)揮。

本實用新型中，彈性層可以為橡膠層，可以大幅緩解金屬板受到的沖擊力，其與安裝主材接觸，起到緊固、防止損傷的效果；另外彈性層的厚度為0.88～1.02毫米，利用高分子的隔音作用，可以增強整個金屬型材結(jié)構(gòu)的隔音效果，而且該厚度利于安裝緊致，并有一定的吸音效果；一方面可以增加中空金屬型材強度提高抗沖擊、耐風(fēng)吹、不易變形的能力；另一方面增加中空金屬型材與基材或者其他結(jié)構(gòu)的連接穩(wěn)定性。

本實用新型中，埋孔是指孔位于緩沖板的一面，不貫穿緩沖板，埋孔結(jié)構(gòu)的設(shè)計可以削弱沖擊帶來的金屬撞擊音以及外界噪音，同時在埋孔內(nèi)填充泡沫材料，比如蜜胺泡綿，限定泡沫材料的孔隙率為75～80%，進一步提高消音效果；并限定埋孔總面積占比，埋孔的孔徑為1.2～1.5毫米，在消音的同時保持緩沖板的強度。緩沖板安裝在中空金屬板下表面，可以削弱音波還能夠增加金屬板強度，防止變形，緩沖板的厚度根據(jù)中空金屬板的厚度設(shè)計，限定埋孔的深度為緩沖板厚度的78～82%，既能起到孔內(nèi)泡沫材料消音的效果，又保證緩沖板的強度。

本實用新型中，緩沖板與中空金屬板復(fù)合的一面設(shè)有安裝柱，優(yōu)選四根，安裝柱位于緩沖板四角，用以復(fù)合緩沖板與中空金屬板，可以將安裝柱插入中空金屬板的側(cè)壁中，合理的設(shè)計保證緩沖板安裝穩(wěn)定性以及力學(xué)強度。

本實用新型公開的帶有磁控濺射類金剛石碳膜結(jié)構(gòu)的中空金屬型材在中空金屬板上表面設(shè)計凹槽結(jié)合表面的類金剛石碳膜，散熱性好，同時保護中空金屬型材表面不受氧化腐蝕；并在下表面利用緩沖板中設(shè)計的埋孔結(jié)合泡沫材料的結(jié)構(gòu)，達到良好的消音效果；同時采用無機多孔粘接層結(jié)合彈性層，粘接力強并且散熱良好；從而公開的帶有磁控濺射類金剛石碳膜結(jié)構(gòu)的中空金屬型材具備散熱、消音、穩(wěn)定等良好特性。

附圖說明

圖1為實施例一帶有磁控濺射類金剛石碳膜結(jié)構(gòu)的中空金屬型材的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為實施例一中緩沖板的結(jié)構(gòu)示意圖；

其中，中空金屬板1、緩沖板2、多孔無機粘結(jié)層3、彈性層4、凹槽5、磁控濺射類金剛石碳膜層6、安裝柱7、埋孔8、泡沫材料9。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖以及實施例對本實用新型作進一步描述：

實施例一

參見附圖1-2；一種帶有磁控濺射類金剛石碳膜結(jié)構(gòu)的中空金屬型材，包括中空金屬板1、緩沖板2、多孔無機粘結(jié)層3、彈性層4；中空金屬板為中空鋁板，上表面設(shè)有凹槽5，下表面復(fù)合緩沖板；凹槽為復(fù)數(shù)個平行排列的凹槽，每個凹槽貫穿中空金屬板上表面，表面設(shè)有磁控濺射類金剛石碳膜層6，凹槽深度為中空金屬板厚度的60%；多孔無機粘結(jié)層的孔隙率為55%，厚度為480微米，為磷酸鋁-碳化硅材料；磁控濺射類金剛石碳膜層的厚度為0.5微米；緩沖板與中空金屬板復(fù)合的一面設(shè)有設(shè)有四根安裝柱7以及復(fù)數(shù)個埋孔8；埋孔內(nèi)填充泡沫材料9，泡沫材料的孔隙率為80%，為蜜胺泡綿；埋孔的孔徑為1.2毫米，深度為緩沖板厚度的78%，所有埋孔的面積和為與中空金屬板復(fù)合的一面的面積的25%；彈性層的厚度為0.88毫米，為硅橡膠；附圖中，同樣的部件只標注一處。上述帶有磁控濺射類金剛石碳膜結(jié)構(gòu)的中空金屬型材的散熱能力為純中空金屬型材的82%，消音率為純中空金屬型材的3.2倍，彈性層與緩沖板粘接達到1級，抗彎能力為純中空金屬型材的282%。

實施例二

一種帶有磁控濺射類金剛石碳膜結(jié)構(gòu)的中空金屬型材，包括中空金屬板、緩沖板、多孔無機粘結(jié)層、彈性層；中空金屬板為中空鋁板，上表面設(shè)有凹槽，下表面復(fù)合緩沖板；凹槽為復(fù)數(shù)個平行排列的凹槽，每個凹槽貫穿中空金屬板上表面，表面設(shè)有磁控濺射類金剛石碳膜層，凹槽深度為中空金屬板厚度的70%；多孔無機粘結(jié)層的孔隙率為60%，厚度為450微米，為磷酸鋁-碳化硅材料；磁控濺射類金剛石碳膜層的厚度為1.2微米；緩沖板與中空金屬板復(fù)合的一面設(shè)有設(shè)有四根安裝柱以及復(fù)數(shù)個埋孔；埋孔內(nèi)填充泡沫材料，泡沫材料的孔隙率為80%，為蜜胺泡綿；埋孔的孔徑為1.2毫米，深度為緩沖板厚度的82%，所有埋孔的面積和為與中空金屬板復(fù)合的一面的面積的25%；彈性層的厚度為0.88毫米，為硅橡膠。上述帶有磁控濺射類金剛石碳膜結(jié)構(gòu)的中空金屬型材的散熱能力為純中空金屬型材的88%，消音率為純中空金屬型材的2.9倍，彈性層與緩沖板粘接達到1級，抗彎能力為純中空金屬型材的249%。

實施例三

一種帶有磁控濺射類金剛石碳膜結(jié)構(gòu)的中空金屬型材，包括中空金屬板、緩沖板、多孔無機粘結(jié)層、彈性層；中空金屬板為中空鋼板，上表面設(shè)有凹槽，下表面復(fù)合緩沖板；凹槽為復(fù)數(shù)個平行排列的凹槽，每個凹槽貫穿中空金屬板上表面，表面設(shè)有磁控濺射類金剛石碳膜層，凹槽深度為中空金屬板厚度的70%；多孔無機粘結(jié)層的孔隙率為55%，厚度為450微米，為磷酸鋁-碳化硅材料；磁控濺射類金剛石碳膜層的厚度為1微米；緩沖板與中空金屬板復(fù)合的一面設(shè)有設(shè)有四根安裝柱以及復(fù)數(shù)個埋孔；埋孔內(nèi)填充泡沫材料，泡沫材料的孔隙率為78%，為蜜胺泡綿；埋孔的孔徑為1.5毫米，深度為緩沖板厚度的82%，所有埋孔的面積和為與中空金屬板復(fù)合的一面的面積的22%；彈性層的厚度為1.02毫米，為硅橡膠。上述帶有磁控濺射類金剛石碳膜結(jié)構(gòu)的中空金屬型材的散熱能力為純中空金屬型材的80%，消音率為純中空金屬型材的3.4倍，彈性層與緩沖板粘接達到1級，抗彎能力為純中空金屬型材的264%。