一种提高蜂窝芯材保温性能的方法

技术领域

本发明属于方舱制造技术领域，涉及一种蜂窝保温材料。

背景技术

随着方舱制造技术的日益成熟，方舱的“轻量化”“高强度”诉求又对方舱材料提出了更高要求。传统的聚氨酯泡沫芯材已不能满足要求上述要求，新型的蜂窝芯材已经开始应用到方舱复合板制造中。蜂窝芯材不仅密度小于聚氨酯泡沫芯材，而且抗拉、抗压等力学性能高出数倍，但蜂窝芯材的导热系数较高，造成以蜂窝为芯材的复合夹芯板的保温性较差，从而导致轻量化蜂窝芯方舱传热系数较高，不能满足技术要求。为提高其保温性能，可以在蜂窝芯材的蜂格中添加轻型保温材料，使蜂窝芯复合夹芯板既有强大的力学性能，又有较强的保温性能。

提高蜂窝芯材保温性能最直接的方法是“填充法”，即在蜂窝芯材的蜂格中填充保温材料。蜂格中填入保温材料后，其中的空气被排出，减小了这部分体积的导热系数，切断了蜂格中的空气对流路径，可以有效降低蜂窝芯材整体的导热系数。

通常的“填充法”有压入法和灌装法。压入填充法是将聚氨酯泡沫薄板覆盖蜂窝板上，用压机或人力在泡沫板上加压，蜂格边缘切割泡沫，将泡沫压入蜂格中。这种方法适合面积和高度较小的蜂窝板，面积和高度较大的蜂窝板难以压入填满，易损坏蜂窝板，并不适用。灌装填充法是将聚氨酯泡沫碎屑直接灌装入蜂格中，优点是操作简便易行，成本低廉；缺点是填充松散，填充密度小，不能完全阻断空气对流路径，保温效果差。

为了克服上述缺陷，现在有技术采用“发泡法”对蜂窝板的蜂格进行填充，在蜂格内进行发泡。发泡法填充不受蜂窝板面积和高度的限制，可在蜂格高度内任意控制发泡高度，既可满发，也可半发。现有的聚氨酯泡沫是很好的隔热材料，制造方法是将发泡黑料和白料按一定比例在有排气孔的容器内迅速混合，发泡过程在极短的时间内迅速完成，但是这种制造方法难以在蜂格内受控发泡，而且会污染蜂窝板表面，难以清除，影响蜂窝板的粘接。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供一种提高蜂窝芯材保温性能的方法，采用发泡微球复合粉料在蜂格内部受控发泡。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案包括以下步骤：

1)在平台工装上铺设耐热离型膜；

2)在耐热离型膜上均匀撒布发泡微球复合粉料；所述的发泡微球复合粉料为发泡微球与绝热材料粉末的混合物；

3)将蜂窝板覆盖在发泡微球复合粉料上；

4)用压板将蜂窝板固定在平台工装上；

5)清理蜂窝板以外的发泡微球复合粉料；

6)对发泡微球复合粉料进行加热，在100℃～135℃温度条件下保温时间2～3h；

7)停止保温，待温度降至60～80℃时解除固定压板，卸下蜂窝板，即完成蜂窝板的发泡填充。

所述的绝热材料使用膨胀珍珠岩、硅酸钙或蛭石。

所述的发泡微球与绝热材料的质量比为1:(2～4)。

本发明的有益效果是：对蜂窝板进行蜂格填充，排出了蜂格内的部分空气，用导热系数相对小的绝热材料取代了导热系数相对大的空气，同时还阻断了空气对流的路径，降低了热量传导和对流的强度，进一步提高了保温效果。而且本发明采用的发泡方式通过调整发泡微球复合材料的组分及用量，使得材料在蜂格内受控发泡，不会污染蜂窝板表面。

某型蜂窝芯方舱在研制过程中，复合板蜂窝芯材未采取保温填充，成舱后根据GJB2093A-2012《军用方舱通用试验方法》之7.6保温性试验(试验方法36)的规定进行保温性测试。在低温试验室内，舱外平均温度－33℃，舱内平均温度22℃，达到舱内外55℃的温差平衡后测得方舱的传热系数为2.24W/(m

附图说明

图1是本发明的方法流程示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明，本发明包括但不仅限于下述实施例。

本发明提供的发泡填充法采用中温发泡成型，由可移动耐热平台工装、可容纳平台工装的保温箱和固定蜂窝板的压板配合完成。本发明采用的材料为发泡微球复合粉料，辅料为耐热离型薄膜。

本发明提供的方法包括以下步骤：

1)在可移动耐热平台工装表面铺设耐热离型薄膜；

2)在耐热离型薄膜上均匀撒布发泡微球复合粉料；

3)将蜂窝板覆盖在发泡微球复合粉料上；

4)用压板将蜂窝板固定在平台工装上；

5)用毛刷清理干净蜂窝板以外的发泡微球复合粉料；

6)将可移动耐热平台工装置入保温箱中，温度控制在100℃～135℃，保温时间2～3h；

7)停止保温，保温箱温度降至60～80℃，取出平台，解除固定压板，卸下蜂窝板，发泡完成。

所述的发泡微球复合粉料为发泡微球与绝热材料粉末的混合物，发泡微球受热后在蜂格内膨胀，将绝热材料粉末固定在蜂格内，形成绝热泡沫层。绝热材料可使用膨胀珍珠岩、硅酸钙、蛭石等，发泡微球与绝热材料的质量比例控制在1:(2～4)。

以某型蜂窝芯方舱的研制过程为例，对复合板蜂窝芯材使用本发明所述的方法进行了保温填充。可移动耐热平台工装可叠加，共5层，一次可以加工5块蜂窝板，平台尺寸1350mm×2600mm，可加工蜂窝板尺寸1200mm×2400mm。发泡微球复合粉料投放量200g/m

降至室温后，观察发泡情况：蜂格填充较均匀，个别蜂格未发起，有空洞，填充率＞90％，蜂格内泡沫高度约1/2总高，大致均匀。

发泡完成的蜂窝板经裁切，与蒙皮一起在压力机上压制成蜂窝芯复合板，进而制造成方舱。总装完成后在低温试验室内，测试保温性能，测得方舱的传热系数为1.61W/(m