技术领域
[0001] 本
发明涉及复合材料技术领域，尤其涉及了一种船底用复合材料。
背景技术
[0002] 空
气动力船是一种综合运用
空气动力学、
水动力学原理，采用空气螺旋桨推动，不受
吃水限制的高机动船艇，可以在近岸水域、内河水网地带、
沼泽地域和
冰雪地域进行广泛应用。
[0003] 由于空气动力船的实际使用需要，对船体底壳在强度、耐磨损等方面具有较高的要求。现在空气动力船的船体一般由全
铝制材料制成，在船体底部通过
定位加固材料的模具，利用高
真空技术使加固材料与模具之间粘贴紧密，再定位加固材料，将玻璃
纤维增强材料在高真空技术下混合均匀，完成对船体底部
外壳耐磨材料贴膜的施工。目前常用的船底材料存在重量大、耐
腐蚀性差、机械性能差等
缺陷。
发明内容
[0004] 基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种船底用复合材料，具有
质量轻、力学性能优异等特点。
[0005] 一种船底用复合材料，包括金属
基板，所述金属基板的下表面设有
树脂涂层，所述金属基板的上表面通过粘接层与纤维网层连接，所述纤维网层的上表面设有防护涂层。
[0006] 优选的，所述金属基板的厚度为1.2-1.8mm，所述金属基板包括按照重量百分比计的如下组份：Al 58-62wt％、Ti 23-27wt％、Mg 5-9wt％、Si 4-7wt％。
[0007] 优选的，所述树脂涂层的厚度为40-50μm，所述树脂涂层为环
氧树脂或
丙烯酸树脂。
[0008] 优选的，所述粘接层的厚度为0.1-0.2mm，所述粘接层为环氧-丁腈胶。
[0009] 优选的，所述纤维网层的厚度为0.5-1.2mm，所述纤维网层包括按照重量份计的如下组份：玻璃纤维15-20份、陶瓷微球2-5份。
[0010] 优选的，所述陶瓷微球为空心结构，粒径为150-200nm。
[0011] 优选的，所述防护涂层的厚度为120-130um，所述防护涂层包括按照重量份计的如下组份：
石墨烯40-45份、
醇酸树脂23-28份、稀土元素0.1-0.3份、抗静电剂0.5-0.9份、偶合剂1-3份。
[0012] 优选的，所述稀土元素为镧、铕、铈中的一种。
[0013] 本发明制得的一种复合材料用于制备空气动力船船底。
[0014] 与
现有技术相比，本发明具有的有益效果在于：
[0015] 本发制得的复合材料，在金属基板中，以金属铝元素为主要成分，
钛、镁元素的加入可以在降低
合金密度的同时增强其力学性能，此外钛元素、
硅元素还可以提高合金的耐热
温度和
焊接能力；纤维网层中的玻璃纤维具有耐热性高、拉伸强度高，耐化学性等特征，陶瓷微球加入可以降低整个复合材料的导热性；防护涂层以
石墨烯和醇酸树脂为主要成分，同时还加有稀土元素，该防护涂层具有良好的
附着力、
耐磨性和耐候性。
[0016] 本发明制得的复合材料包括金属基板、纤维网层和防护涂层等，该复合材料采用具有不同性能的材料进行复合使用，使其密度小、质量轻，具有良好的力学性能，同时还具有良好的耐磨性及热
变形温度。
附图说明
[0017] 附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成
说明书的一部分，与本发明的
实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
[0018] 图1为本发明提出的船底用复合材料的结构示意图。
[0019] 图中：1-金属基板、2-树脂涂层、3-粘接层、4-纤维网层、5-防护涂层。
具体实施方式
[0020] 下面结合具体实施例对本发明作进一步解说。
[0021] 实施例1
[0022] 一种船底用复合材料，包括金属基板1，金属基板1的下表面设有树脂涂层2，金属基板1的上表面通过粘接层3与纤维网层4连接，纤维网层4的上表面设有防护涂层5。
[0023] 金属基板1的厚度为1.2mm、树脂涂层2的厚度为40μm、粘接层3的厚度为0.1mm、纤维网层4的厚度为0.5mm、防护涂层5的厚度为120um。树脂涂层2为
环氧树脂；粘接层3为环氧-丁腈胶。
[0024] 金属基板1包括按照重量百分比计的如下组份：Al 58wt％、Ti 23wt％、Mg 5wt％、Si 4wt％。
[0025] 纤维网层4包括按照重量份计的如下组份：玻璃纤维15份、陶瓷微球2份，陶瓷微球为空心结构，粒径为150nm。
[0026] 防护涂层5包括按照重量份计的如下组份：石墨烯40份、醇酸树脂23份、稀土元素0.1份、抗静电剂0.5份、偶合剂1份；稀土元素为镧；抗静电剂为乙氧基化烷基酸胺；
偶联剂为硅烷偶联剂。
[0027] 实施例2
[0028] 一种船底用复合材料，包括金属基板1，金属基板1的下表面设有树脂涂层2，金属基板1的上表面通过粘接层3与纤维网层4连接，纤维网层4的上表面设有防护涂层5。
[0029] 金属基板1的厚度为1.8mm、树脂涂层2的厚度为50μm、粘接层3的厚度为0.2mm、纤维网层4的厚度为1.2mm、防护涂层5的厚度为130um。树脂涂层2为丙烯酸树脂；粘接层3为环氧-丁腈胶。
[0030] 金属基板1包括按照重量百分比计的如下组份：Al 62wt％、Ti 27wt％、Mg 9wt％、Si 7wt％。
[0031] 纤维网层4包括按照重量份计的如下组份：玻璃纤维20份、陶瓷微球5份，陶瓷微球为空心结构，粒径为200nm。
[0032] 防护涂层5包括按照重量份计的如下组份：石墨烯45份、醇酸树脂28份、稀土元素0.3份、抗静电剂0.9份、偶合剂3份；稀土元素为铕；抗静电剂为乙氧基化烷基酸胺；偶联剂为硅烷偶联剂。
[0033] 实施例3
[0034] 一种船底用复合材料，包括金属基板1，金属基板1的下表面设有树脂涂层2，金属基板1的上表面通过粘接层3与纤维网层4连接，纤维网层4的上表面设有防护涂层5。
[0035] 金属基板1的厚度为1.3mm、树脂涂层2的厚度为42μm、粘接层3的厚度为0.15mm、纤维网层4的厚度为0.7mm、防护涂层5的厚度为122um。树脂涂层2为环氧树脂；粘接层3为环氧-丁腈胶。
[0036] 金属基板1包括按照重量百分比计的如下组份：Al 59wt％、Ti 24wt％、Mg 6wt％、Si 5wt％。
[0037] 纤维网层4包括按照重量份计的如下组份：玻璃纤维17份、陶瓷微球4份，陶瓷微球为空心结构，粒径为160nm。
[0038] 防护涂层5包括按照重量份计的如下组份：石墨烯41份、醇酸树脂25份、稀土元素0.2份、抗静电剂0.6份、偶合剂2份；稀土元素为铈；抗静电剂为乙氧基化烷基酸胺；偶联剂为硅烷偶联剂。
[0039] 实施例4
[0040] 一种船底用复合材料，包括金属基板1，金属基板1的下表面设有树脂涂层2，金属基板1的上表面通过粘接层3与纤维网层4连接，纤维网层4的上表面设有防护涂层5。
[0041] 金属基板1的厚度为1.5mm、树脂涂层2的厚度为45μm、粘接层3的厚度为0.12mm、纤维网层4的厚度为0.9mm、防护涂层5的厚度为128um。树脂涂层2为丙烯酸树脂；粘接层3为环氧-丁腈胶。
[0042] 金属基板1包括按照重量百分比计的如下组份：Al 60wt％、Ti 25wt％、Mg 7wt％、Si 6wt％。
[0043] 纤维网层4包括按照重量份计的如下组份：玻璃纤维16份、陶瓷微球3份，陶瓷微球为空心结构，粒径为170nm。
[0044] 防护涂层5包括按照重量份计的如下组份：石墨烯42份、醇酸树脂26份、稀土元素0.1份、抗静电剂0.7份、偶合剂1.5份；稀土元素为镧；抗静电剂为乙氧基化烷基酸胺；偶联剂为硅烷偶联剂。
[0045] 实施例5
[0046] 一种船底用复合材料，包括金属基板1，金属基板1的下表面设有树脂涂层2，金属基板1的上表面通过粘接层3与纤维网层4连接，纤维网层4的上表面设有防护涂层5。
[0047] 金属基板1的厚度为1.7mm、树脂涂层2的厚度为47μm、粘接层3的厚度为0.18mm、纤维网层4的厚度为1.1mm、防护涂层5的厚度为125um。树脂涂层2为环氧树脂；粘接层3为环氧-丁腈胶。
[0048] 金属基板1包括按照重量百分比计的如下组份：Al 61wt％、Ti 26wt％、Mg 8wt％、Si 7wt％。
[0049] 纤维网层4包括按照重量份计的如下组份：玻璃纤维19份、陶瓷微球2份，陶瓷微球为空心结构，粒径为180nm。
[0050] 防护涂层5包括按照重量份计的如下组份：石墨烯43份、醇酸树脂27份、稀土元素0.3份、抗静电剂0.8份、偶合剂2.5份；稀土元素为镧；静电剂为乙氧基化烷基酸胺；偶联剂为硅烷偶联剂。
[0051] 产品性能检测
[0052] 对实施例1-5的复合材料进行性能测试，结果如表1所示
[0053] 表1复合材料的性能参数
[0054]
[0055] 对照组为空气动力船常用的船底材料。
[0056] 结论：由表1可知，与对照组相比，本发明制得的复合材料密度小、质量轻，具有良好的力学性能，同时还具有良好的耐磨性及热变形温度。
[0057] 以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉
本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
