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申请/专利权人：中北大学

摘要：本发明涉及复合材料技术领域，具体涉及一种抗高速冲击透波复合材料层间的珍珠层仿生增韧结构及其精简制备工艺；珍珠层仿生增韧结构包括上层复合材料、下层复合材料以及由低介电的片层材料和树脂基体在上下复合材料层间构建的具有防止裂纹扩展、提升层间性能且低介电的类自然界中贝壳所具有的高性能软‑硬交替珍珠层结构的层间珍珠层仿生增韧结构。本发明的层间增韧结构具有优异层间性能，能够提升材料整体的临界能量释放率，有效抑制冲击对复合材料造成的层间分层失效以及贯穿性损伤、非贯穿性损伤，同时还具有优秀透波性能，适用于对复合材料的抗冲击以及透波性能要求较高的领域。

主权项：1.一种抗高速冲击透波复合材料层间的珍珠层仿生增韧结构，其特征在于，包括上层复合材料（1）、下层复合材料（3）以及由低介电的片层材料和树脂基体在上、下层复合材料层间构建的具有防止裂纹扩展、提升层间性能且低介电的类自然界中贝壳所具有的高性能软-硬交替珍珠层结构的层间珍珠层仿生增韧结构（2）；所述上层复合材料（1）选自纤维增强树脂基复合材料、泡沫材料和蜂窝材料中的一种；所述下层复合材料（3）选自纤维增强树脂基复合材料、泡沫材料和蜂窝材料中的一种；所述层间珍珠层仿生增韧结构（2）为被树脂完全填充的气凝胶；所述气凝胶为原位剥离后的α-ZrP纳米片和纤维素的水分散体系定向冷冻获得的具有在垂直于水平方向定向取向、壁厚均匀、孔洞分布均匀的气凝胶；制备气凝胶的α-ZrP纳米片和纤维素的水分散体系中，α-ZrP和纤维素的质量比为10~5:2~1；所述层间珍珠层仿生增韧结构（2）是利用定向冷冻技术将片层α-ZrP组装成具有特定取向方向的连续网状结构，进一步向网状结构内部填充树脂基体，最终由树脂基体构成软层、取向α-ZrP气凝胶壁构成硬层，从而在复合材料层间构建出软-硬交替的类珍珠层结构；所述软层能够将气凝胶粘合成一个整体并维持一定形状、传递层间应力、保护气凝胶免受外界侵蚀破坏；以气凝胶形式填充在复合材料层间的低介电取向α-ZrP硬层，具有提升层间增韧结构力学性能以及透波性能的作用，此外，当整体结构受到冲击时，通过使裂纹发生偏转、分化、终止，阻碍主裂纹在层间的扩展，从而有效抑制分层；所述树脂基体为由热固性树脂、固化剂和反应助剂均匀混合得到的热固性树脂体系；所述热固性树脂选自环氧树脂、不饱和聚酯树脂和酚醛树脂中的至少一种；所述反应助剂包括引发剂、促进剂、催化剂中的任意一种或多种混合物。

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百度查询： 中北大学 抗高速冲击透波复合材料层间的珍珠层仿生增韧结构及其精简制备工艺