CN113022065A - 复合板材 - Google Patents

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Abstract

一种复合板材，其包括第一表层基材、第二表层基材以及位于所述第一表层基材与所述第二表层基材之间的中间芯材，所述第一表层基材具有不同的分区及/或所述第二表层基材具有不同的分区。相较于现有技术中材料均匀分布的复合板材，本发明的分区设计能够针对各个分区的不同性能要求进行差异化的设计，提高了设计的灵活性。

Description

复合板材
技术领域
本发明涉及一种复合板材，属于例如电子电器设备的壳体技术领域。
背景技术
随着电子电器设备(例如笔记本电脑)对壳体的要求越来越高，具有厚度薄、结构强度较好的复合板材正在被受到关注。现有的复合板材通常包括上、下表层基材以及位于它们之间的中间芯材。复合板材需要跟树脂通过例如注塑成型的方式结合为一个整体，才能最终形成电子电器设备的壳体。
现有技术中表层基材的材料通产是均匀分布于复合板材，而实际上复合板材对各个位置的性能要求有所不同，采用上述方式无法实现各处性能的差异性设计。
发明内容
本发明的目的在于提供一种能够对表层基材进行差异化设计的复合板材。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种复合板材，其包括第一表层基材、第二表层基材以及位于所述第一表层基材与所述第二表层基材之间的中间芯材，所述第一表层基材具有不同的分区及/或所述第二表层基材具有不同的分区。
作为本发明进一步改进的技术方案，所述不同的分区包括第一分区以及第二分区，其中所述第一分区与所述第二分区在材料、厚度、纤维面密度以及结构性能方面中的至少一方面是不同的。
作为本发明进一步改进的技术方案，所述第一分区为中间部，所述第二分区为围绕所述中间部的第一围绕部。
作为本发明进一步改进的技术方案，所述第一分区是由碳纤维增强复合材料、玻璃纤维增强复合材料、玄武岩纤维增强复合材料、凯夫拉纤维增强复合材料、金属片材中的至少一种材料制成；所述第二分区是由碳纤维增强复合材料、玻璃纤维增强复合材料、玄武岩纤维增强复合材料、凯夫拉纤维增强复合材料、金属片材中的至少一种材料制成；所述第一分区具有第一刚度，所述第二分区具有第二刚度，所述第二刚度小于、等于第一刚度。
作为本发明进一步改进的技术方案，所述第一分区与所述第二分区均由碳纤维增强复合材料制成，其中所述第一分区的纤维面密度比所述第二分区的纤维面密度高。
作为本发明进一步改进的技术方案，所述第一分区的厚度大于所述第二分区的厚度。
作为本发明进一步改进的技术方案，所述不同的分区包括第三分区，所述第三分区为围绕所述第一围绕部的第二围绕部。
作为本发明进一步改进的技术方案，所述第一分区的刚度大于所述第三分区的刚度，所述第二分区的厚度大于或等于所述第一分区的厚度，所述第二分区的厚度大于或等于所述第三分区的厚度。
作为本发明进一步改进的技术方案，所述第一分区是由碳纤维增强复合材料、玻璃纤维增强复合材料、玄武岩纤维增强复合材料、凯夫拉纤维增强复合材料、金属片材中的至少一种材料制成；所述第三分区是由碳纤维增强复合材料、玻璃纤维增强复合材料、玄武岩纤维增强复合材料、凯夫拉纤维增强复合材料、金属片材中的至少一种材料制成；所述第二分区包括所述第一分区的材料以及所述第三分区的材料；所述第一分区具有第一刚度，所述第三分区具有第三刚度，所述第三刚度小于、等于第一刚度。
作为本发明进一步改进的技术方案，所述中间芯材是由泡沫材料、空心微珠填充树脂材料、蜂窝材料、波纹板以及树脂片材中的至少一种材料制成。
作为本发明进一步改进的技术方案，所述泡沫材料为聚甲基丙烯酰亚胺(PMI)泡沫。
作为本发明进一步改进的技术方案，所述中间芯材包括对应于所述第一分区的第一部分以及对应于所述第二分区的第二部分，其中所述第一部分的密度大于所述第二部分的密度。
作为本发明进一步改进的技术方案，所述中间芯材包括对应于所述第一分区的第一部分、对应于所述第二分区的第二部分以及对应于所述第三分区的第三部分，其中所述第二部分的密度大于或等于所述第一部分的密度，所述第二部分的密度大于或等于所述第三部分的密度。
作为本发明进一步改进的技术方案，所述复合板材的厚度为0.3毫米～3毫米。
相较于现有技术中材料均匀分布的复合板材，本发明的分区设计能够针对各个分区的不同性能要求进行差异化的设计，提高了设计的灵活性。
附图说明
图1是本发明复合板材在第一种实施方式中模压前的剖面分解示意图。
图2是图1的立体示意图。
图3是图1中的复合板材在模压后的剖面示意图。
图4是图3中第一表层基材的仰视图或者图3中第二表层基材的俯视图。
图5是本发明复合板材在第一种实施方式中模压前的剖面分解示意图。
图6是图5的立体示意图。
图7是图5中的复合板材在模压后的剖面示意图。
图8是图7中第一表层基材的仰视图或者图7中第二表层基材的俯视图。
具体实施方式
请参图1至图8所示，本发明揭示了一种复合板材100，其包括第一表层基材1、第二表层基材2以及位于所述第一表层基材1与所述第二表层基材2之间的中间芯材3。所述复合板材100用以与树脂通过例如注塑成型的方式结合为一个整体，以形成电子电器的壳体。
请参图4及图8所示，所述第一表层基材1具有不同的分区及/或所述第二表层基材2具有不同的分区。本发明的分区设计能够针对各个分区的不同性能要求进行差异化的设计，提高了设计的灵活性。
请参图4所示，在本发明的一种实施方式中，所述不同的分区包括第一分区4以及第二分区5，其中所述第一分区4与所述第二分区5在材料、厚度、纤维面密度以及结构性能方面中的至少一方面是不同的。所述结构性能包括但不限于弯曲模量。在本发明图示的实施方式中，所述第一分区4的结构性能优于所述第二分区5的结构性能。
具体地，所述第一分区4为中间部，所述第二分区5为围绕所述中间部的第一围绕部。所述第一分区4的刚度大于所述第二分区5的刚度。所述第一分区4是由碳纤维增强复合材料、玻璃纤维增强复合材料、玄武岩纤维增强复合材料、凯夫拉纤维增强复合材料、金属片材中的至少一种材料制成；所述第二分区5是由碳纤维增强复合材料、玻璃纤维增强复合材料、玄武岩纤维增强复合材料、凯夫拉纤维增强复合材料、金属片材中的至少一种材料制成；所述第一分区4具有第一刚度，所述第二分区5具有第二刚度，所述第二刚度小于、等于第一刚度。当复合板材100在弯曲时，位于中部的第一分区4所承受的应力大于位于***的第二分区5所承受的应力；本发明通过分区设计，可以将第一分区4采用刚度较好的材料，而将第二分区5采用刚度较弱的材料。如此设置，可以在性能要求不高的地方选用比较廉价的材料，在不降低复合板材100整体性能的前提下，降低材料成本。
在本发明的一种实施方式中，所述第一分区4与所述第二分区5均由碳纤维增强复合材料制成，其中所述第一分区4的纤维面密度比所述第二分区5的纤维面密度高。
请参图3所示，在本发明图示的实施方式中，所述第一分区4的厚度D1大于所述第二分区5的厚度D2。
请参图7所示，在本发明的另一实施方式中，所述不同的分区包括第一分区4、第二分区5以及第三分区6，所述第三分区6为围绕所述第一围绕部的第二围绕部。
所述第一分区4的刚度大于所述第三分区6的刚度，所述第二分区5的厚度D2大于所述第一分区4的厚度D1，所述第二分区5的厚度D2大于所述第三分区6的厚度D3。当然，在其他实施方式中，当所述第一分区4与所述第三分区6采用阶梯式搭接时，所述第二分区5的厚度D2可以等于所述第一分区4的厚度D1，所述第二分区5的厚度D2可以等于所述第三分区6的厚度D3。
所述第一分区4是由碳纤维增强复合材料、玻璃纤维增强复合材料、玄武岩纤维增强复合材料、凯夫拉纤维增强复合材料、金属片材中的至少一种材料制成；所述第三分区6是由碳纤维增强复合材料、玻璃纤维增强复合材料、玄武岩纤维增强复合材料、凯夫拉纤维增强复合材料、金属片材中的至少一种材料制成；所述第二分区5包括所述第一分区4的材料以及所述第三分区6的材料；所述第一分区4具有第一刚度，所述第三分区6具有第三刚度，所述第三刚度小于、等于第一刚度。
所述中间芯材3是由泡沫材料、空心微珠填充树脂材料、蜂窝材料、波纹板以及树脂片材中的至少一种材料制成。优选地，所述泡沫材料为聚甲基丙烯酰亚胺(PMI)泡沫。
请参图3所示，在本发明的一种实施方式中，所述中间芯材3包括对应于所述第一分区4的第一部分31以及对应于所述第二分区5的第二部分32，其中所述第一部分31的密度大于所述第二部分32的密度。
请参图7所示，在本发明的另一实施方式中，所述中间芯材3包括对应于所述第一分区4的第一部分31、对应于所述第二分区5的第二部分32以及对应于所述第三分区6的第三部分33，其中所述第二部分32的密度大于或等于所述第一部分31的密度，所述第二部分32的密度大于或等于所述第三部分33的密度。
在本发明的一种实施方式中，所述复合板材100的厚度为0.3毫米～3毫米。
相较于现有技术中材料均匀分布的复合板材，本发明的分区设计能够针对各个分区的不同性能要求进行差异化的设计，提高了设计的灵活性。另外，通过使各分区的材料、厚度、纤维面密度、结构性能等至少一方面不同，有利于进一步减轻复合板材100的重量以及降低材料成本，便于实现复合板材100的超轻量化。
以上实施例仅用于说明本发明而并非限制本发明所描述的技术方案，对本说明书的理解应该以所属技术领域的技术人员为基础，尽管本说明书参照上述的实施例对本发明已进行了详细的说明，但是，本领域的普通技术人员应当理解，所属技术领域的技术人员仍然可以对本发明进行修改或者等同替换，而一切不脱离本发明的精神和范围的技术方案及其改进，均应涵盖在本发明的权利要求范围内。

Claims (14)

1.一种复合板材(100)，其包括第一表层基材(1)、第二表层基材(2)以及位于所述第一表层基材(1)与所述第二表层基材(2)之间的中间芯材(3)，其特征在于：所述第一表层基材(1)具有不同的分区及/或所述第二表层基材(2)具有不同的分区。
2.如权利要求1所述的复合板材(100)，其特征在于：所述不同的分区包括第一分区(4)以及第二分区(5)，其中所述第一分区(4)与所述第二分区(5)在材料、厚度、纤维面密度以及结构性能方面中的至少一方面是不同的。
3.如权利要求2所述的复合板材(100)，其特征在于：所述第一分区(4)为中间部，所述第二分区(5)为围绕所述中间部的第一围绕部。
4.如权利要求3所述的复合板材(100)，其特征在于：所述第一分区(4)是由碳纤维增强复合材料、玻璃纤维增强复合材料、玄武岩纤维增强复合材料、凯夫拉纤维增强复合材料、金属片材中的至少一种材料制成；所述第二分区(5)是由碳纤维增强复合材料、玻璃纤维增强复合材料、玄武岩纤维增强复合材料、凯夫拉纤维增强复合材料、金属片材中的至少一种材料制成；所述第一分区(4)具有第一刚度，所述第二分区(5)具有第二刚度，所述第二刚度小于、等于第一刚度。
5.如权利要求3所述的复合板材(100)，其特征在于：所述第一分区(4)与所述第二分区(5)均由碳纤维增强复合材料制成，其中所述第一分区(4)的纤维面密度比所述第二分区(5)的纤维面密度高。
6.如权利要求3所述的复合板材(100)，其特征在于：所述第一分区(4)的厚度(D1)大于所述第二分区(5)的厚度(D2)。
7.如权利要求3所述的复合板材(100)，其特征在于：所述不同的分区包括第三分区(6)，所述第三分区(6)为围绕所述第一围绕部的第二围绕部。
8.如权利要求7所述的复合板材(100)，其特征在于：所述第一分区(4)的刚度大于所述第三分区(6)的刚度，所述第二分区(5)的厚度(D2)大于或等于所述第一分区(4)的厚度(D1)，所述第二分区(5)的厚度(D2)大于或等于所述第三分区(6)的厚度(D3)。
9.如权利要求7所述的复合板材(100)，其特征在于：所述第一分区(4)是由碳纤维增强复合材料、玻璃纤维增强复合材料、玄武岩纤维增强复合材料、凯夫拉纤维增强复合材料、金属片材中的至少一种材料制成；所述第三分区(6)是由碳纤维增强复合材料、玻璃纤维增强复合材料、玄武岩纤维增强复合材料、凯夫拉纤维增强复合材料、金属片材中的至少一种材料制成；所述第二分区(5)包括所述第一分区(4)的材料以及所述第三分区(6)的材料；所述第一分区(4)具有第一刚度，所述第三分区(6)具有第三刚度，所述第三刚度小于、等于第一刚度。
10.如权利要求1所述的复合板材(100)，其特征在于：所述中间芯材(3)是由泡沫材料、空心微珠填充树脂材料、蜂窝材料、波纹板以及树脂片材中的至少一种材料制成。
11.如权利要求10所述的复合板材(100)，其特征在于：所述泡沫材料为聚甲基丙烯酰亚胺(PMI)泡沫。
12.如权利要求2所述的复合板材(100)，其特征在于：所述中间芯材(3)包括对应于所述第一分区(4)的第一部分(31)以及对应于所述第二分区(5)的第二部分(32)，其中所述第一部分(31)的密度大于所述第二部分(32)的密度。
13.如权利要求7所述的复合板材(100)，其特征在于：所述中间芯材(3)包括对应于所述第一分区(4)的第一部分(31)、对应于所述第二分区(5)的第二部分(32)以及对应于所述第三分区(6)的第三部分(33)，其中所述第二部分(32)的密度大于或等于所述第一部分(31)的密度，所述第二部分(32)的密度大于或等于所述第三部分(33)的密度。
14.如权利要求1所述的复合板材(100)，其特征在于：所述复合板材(100)的厚度为0.3毫米～3毫米。
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