玻璃鋼、其制備方法及浮空器吊艙技術(shù)

本發(fā)明專(zhuān)利技術(shù)提供了一種玻璃鋼、其制備方法及浮空器吊艙。玻璃鋼包括至少兩個(gè)纖維層以及設(shè)置于各相鄰的兩個(gè)纖維層之間的膠膜層，且膠膜層由包括石墨烯的原料制備而成。由于上述膠膜層以石墨烯為原料制備而成，從而使很薄的膠膜層就能夠具有較大的楊氏模量和斷裂強(qiáng)度，進(jìn)而使設(shè)置有膠膜層的玻璃鋼在厚度很小即重量很輕的情況下就能夠具有很大的機(jī)械強(qiáng)度；并且，由于玻璃鋼是透明的，將上述玻璃鋼用于制備浮空器吊艙時(shí)，人在浮空器吊艙中還能夠透過(guò)玻璃鋼看到地上廣闊的風(fēng)景。

Glass steel, its preparation method and aerostat pod

The present invention provides a glass fiber, its preparation method and aerostat pod. The glass fiber reinforced plastic comprises at least two fiber layers and a gum film layer arranged between the two adjacent fiber layers, and the gum film layer is prepared from the raw material comprising graphene. Because the rubber coating graphene prepared, so that the thin film can have the young's modulus and fracture strength is larger, and the set of glass steel rubber coating is small in thickness that is very light weight of the case can have large mechanical strength; and, as the glass the steel is transparent, the glass steel used for the preparation of aerostat pod, pod in Aerostat people can also see the vast landscape through the glass steel.

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
玻璃鋼、其制備方法及浮空器吊艙
本專(zhuān)利技術(shù)涉及復(fù)合材料制備領(lǐng)域，具體而言，涉及一種玻璃鋼、其制備方法及浮空器吊艙。
技術(shù)介紹
玻璃鋼是一種纖維強(qiáng)化塑料，其性質(zhì)質(zhì)輕而硬、不導(dǎo)電、性能穩(wěn)定、回收利用少且耐腐蝕，可以代替鋼材制造機(jī)器零件和汽車(chē)、船舶等外殼。目前，代替鋼材應(yīng)用于機(jī)器零件和汽車(chē)、船舶等外殼的玻璃鋼需要具有更大的機(jī)械強(qiáng)度，以滿(mǎn)足技術(shù)不斷發(fā)展的需要。浮空器中的飛艇是一種輕于空氣的航空器，由巨大的流線型艙體、位于艙體下面的吊艙、起穩(wěn)定控制作用的尾面和推進(jìn)裝置組成。其中，吊艙供人員乘坐和裝載貨物。目前，如浮空器吊艙這類(lèi)高空用產(chǎn)品的殼體通常為金屬結(jié)構(gòu)，從而使產(chǎn)品存在重量大的問(wèn)題，難以滿(mǎn)足航天航空領(lǐng)域中對(duì)產(chǎn)品重量的要求。因此，在目前的航天航空領(lǐng)域中如浮空器吊艙這類(lèi)高空用產(chǎn)品的外殼需要在具有較大機(jī)械強(qiáng)度的同時(shí)，也能夠具有更輕的重量。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專(zhuān)利技術(shù)的主要目的在于提供一種玻璃鋼、其制備方法及浮空器吊艙，以解決現(xiàn)有技術(shù)中的玻璃鋼在保證具有較大機(jī)械強(qiáng)度的基礎(chǔ)上重量較大的問(wèn)題。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，根據(jù)本專(zhuān)利技術(shù)的一個(gè)方面，提供了一種玻璃鋼，玻璃鋼包括至少兩個(gè)纖維層以及設(shè)置于各相鄰的兩個(gè)纖維層之間的膠膜層，且膠膜層由包括石墨烯的原料制備而成。進(jìn)一步地，石墨烯占膠膜層的重量比為20～55％。進(jìn)一步地，石墨烯占膠膜層的重量比為50～55％。進(jìn)一步地，每個(gè)纖維層與膠膜層的重量比為1:2～3:4。進(jìn)一步地，石墨烯為片狀，且片狀的石墨烯的厚度為0.35～35nm。進(jìn)一步地，膠膜層的原料包括樹(shù)脂、固化劑和上述的石墨烯。根據(jù)本專(zhuān)利技術(shù)的另一方面，提供了一種玻璃鋼的制備方法，制備方法包括以下步驟：S1、將包括石墨烯和樹(shù)脂的膠膜層原料混合形成混料；S2、將混料制備成膠膜預(yù)備層；S3、將至少兩個(gè)纖維層以及設(shè)置于各相鄰的兩個(gè)纖維層之間的膠膜預(yù)備層固化，以將膠膜預(yù)備層形成膠膜層。進(jìn)一步地，在步驟S3之前，上述制備方法還包括：將纖維層進(jìn)行電暈處理。進(jìn)一步地，在步驟S1中，在原料中石墨烯的重量百分比為20～55％。進(jìn)一步地，在步驟S1中，石墨烯為片狀，且片狀的石墨烯的厚度為0.35～35nm。進(jìn)一步地，在步驟S1中，原料還包括固化劑，且固化劑占樹(shù)脂的重量比為2～15％。進(jìn)一步地，在步驟S1中，將包括石墨烯和樹(shù)脂的膠膜層原料在溫度為30～55℃的條件下混合形成混料。進(jìn)一步地，在步驟S2中，將混料放入涂膜機(jī)以制備成膠膜預(yù)備層，涂膜機(jī)中的滾筒溫度為70～95℃，滾筒速度為2.5～5.5m/min。進(jìn)一步地，在步驟S3中，固化的溫度為110～150℃，固化的時(shí)間為1～3h，固化的壓力為0.85～1.0Mpa。根據(jù)本專(zhuān)利技術(shù)的另一方面，還提供了一種浮空器吊艙，形成浮空器吊艙的艙體的材料包括玻璃鋼，玻璃鋼為上述的玻璃鋼。應(yīng)用本專(zhuān)利技術(shù)的技術(shù)方案，本專(zhuān)利技術(shù)提供了一種玻璃鋼，該玻璃鋼包括至少兩個(gè)纖維層以及設(shè)置于各相鄰的兩個(gè)纖維層之間的膠膜層，且膠膜層由包括石墨烯的原料制備而成。由于上述膠膜層以石墨烯為原料制備而成，從而使很薄的膠膜層就能夠具有較大的楊氏模量和斷裂強(qiáng)度，進(jìn)而使設(shè)置有膠膜層的玻璃鋼在厚度很小即重量很輕的情況下就能夠具有很大的機(jī)械強(qiáng)度；并且，由于玻璃鋼是透明的，將上述玻璃鋼用于制備浮空器吊艙時(shí)，人在浮空器吊艙中還能夠透過(guò)玻璃鋼看到地上廣闊的風(fēng)景。附圖說(shuō)明構(gòu)成本申請(qǐng)的一部分的說(shuō)明書(shū)附圖用來(lái)提供對(duì)本專(zhuān)利技術(shù)的進(jìn)一步理解，本專(zhuān)利技術(shù)的示意性實(shí)施例及其說(shuō)明用于解釋本專(zhuān)利技術(shù)，并不構(gòu)成對(duì)本專(zhuān)利技術(shù)的不當(dāng)限定。在附圖中：圖1示出了本專(zhuān)利技術(shù)實(shí)施方式所提供的一種玻璃鋼的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；圖2示出了本專(zhuān)利技術(shù)實(shí)施方式所提供的另一種玻璃鋼的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；以及圖3示出了本專(zhuān)利技術(shù)實(shí)施方式所提供的玻璃鋼的制備方法的流程示意圖。具體實(shí)施方式需要說(shuō)明的是，在不沖突的情況下，本申請(qǐng)中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。下面將參考附圖并結(jié)合實(shí)施例來(lái)詳細(xì)說(shuō)明本專(zhuān)利技術(shù)。需要注意的是，這里所使用的術(shù)語(yǔ)僅是為了描述具體實(shí)施方式，而非意圖限制根據(jù)本申請(qǐng)的示例性實(shí)施方式。如在這里所使用的，除非上下文另外明確指出，否則單數(shù)形式也意圖包括復(fù)數(shù)形式，此外，還應(yīng)當(dāng)理解的是，當(dāng)在本說(shuō)明書(shū)中使用術(shù)語(yǔ)“包含”和/或“包括”時(shí)，其指明存在特征、步驟、操作、器件、組件和/或它們的組合。為了便于描述，在這里可以使用空間相對(duì)術(shù)語(yǔ)，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用來(lái)描述如在圖中所示的一個(gè)器件或特征與其他器件或特征的空間位置關(guān)系。應(yīng)當(dāng)理解的是，空間相對(duì)術(shù)語(yǔ)旨在包含除了器件在圖中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附圖中的器件被倒置，則描述為“在其他器件或構(gòu)造上方”或“在其他器件或構(gòu)造之上”的器件之后將被定位為“在其他器件或構(gòu)造下方”或“在其他器件或構(gòu)造之下”。因而，示例性術(shù)語(yǔ)“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”兩種方位。該器件也可以其他不同方式定位(旋轉(zhuǎn)90度或處于其他方位)，并且對(duì)這里所使用的空間相對(duì)描述作出相應(yīng)解釋。正如
技術(shù)介紹
中所介紹的，目前如浮空器吊艙這類(lèi)高空用產(chǎn)品的殼體通常為金屬結(jié)構(gòu)，從而使產(chǎn)品存在重量大的問(wèn)題，難以滿(mǎn)足航天航空領(lǐng)域中對(duì)產(chǎn)品重量的要求。本申請(qǐng)的專(zhuān)利技術(shù)人針對(duì)上述問(wèn)題進(jìn)行研究，提出了一種玻璃鋼，如圖1所示，玻璃鋼包括至少兩個(gè)纖維層20以及設(shè)置于各相鄰的兩個(gè)纖維層20之間的膠膜層10，且膠膜層10由包括石墨烯110的原料制備而成。本申請(qǐng)的玻璃鋼中由于膠膜層以石墨烯為原料制備而成，從而使很薄的膠膜層就能夠具有較大的楊氏模量和斷裂強(qiáng)度，進(jìn)而使設(shè)置有膠膜層的玻璃鋼在達(dá)到所需機(jī)械強(qiáng)度的同時(shí)，厚度和重量盡量地小；并且，由于玻璃鋼是透明的，將上述玻璃鋼用于制備浮空器吊艙時(shí)，人在浮空器吊艙中還能夠透過(guò)玻璃鋼看到天空或地上廣闊的風(fēng)景。在本申請(qǐng)上述的玻璃鋼中，優(yōu)選地，石墨烯110占膠膜層10的重量比為20～55％；更為優(yōu)選地，石墨烯110占膠膜層10的重量比為50～55％。上述優(yōu)選的參數(shù)范圍能夠使石墨烯110具有合適的比重，從而進(jìn)一步使膠膜層10就能夠具有較大的楊氏模量和斷裂強(qiáng)度，進(jìn)一步地保證了設(shè)置有膠膜層10的玻璃鋼在厚度很小的情況下就能夠具有很大的機(jī)械強(qiáng)度；并且，在保證石墨烯110能夠使玻璃鋼具有較大機(jī)械強(qiáng)度的基礎(chǔ)上，也保證不會(huì)由于石墨烯110的過(guò)量而導(dǎo)致膠膜層10的膠粘度較差，從而使膠膜層10能夠良好地粘附纖維層20的表面。在本申請(qǐng)上述的玻璃鋼中，優(yōu)選地，每個(gè)纖維層20與膠膜層10的重量比為1:2～3:4。上述優(yōu)選的重量比能夠使包括纖維層20與膠膜層10的玻璃鋼能夠具有更輕的重量。本申請(qǐng)上述的玻璃鋼中可以包括依次層疊設(shè)置的多層膠膜層10和多層纖維層20，且最外層均為纖維層20，即各層膠膜層10的兩側(cè)均設(shè)置有一層纖維層20，其結(jié)構(gòu)如圖2所示。在上述層疊結(jié)構(gòu)的玻璃鋼中，每層纖維層20的厚度可以為0.1～0.3mm，每層膠膜層10的厚度可以為0.1～0.2mm，多層膠膜層10和多層纖維層20層疊之后形成的玻璃鋼的厚度可以為5～30mm。由于膠膜層10和纖維層20均具有較小的厚度，從而使由多層膠膜層10和多層纖維層20疊加形成的玻璃鋼能夠在具有更高機(jī)械強(qiáng)度的基礎(chǔ)上，也具有較小的厚度。在本申請(qǐng)上述的玻璃鋼中，優(yōu)選地，石墨烯110為片狀，且片狀的石墨烯110的厚度為0.35～35nm本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種玻璃鋼，其特征在于，所述玻璃鋼包括至少兩個(gè)纖維層(20)以及設(shè)置于各相鄰的兩個(gè)所述纖維層(20)之間的膠膜層(10)，且所述膠膜層(10)由包括石墨烯(110)的原料制備而成。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種玻璃鋼，其特征在于，所述玻璃鋼包括至少兩個(gè)纖維層(20)以及設(shè)置于各相鄰的兩個(gè)所述纖維層(20)之間的膠膜層(10)，且所述膠膜層(10)由包括石墨烯(110)的原料制備而成。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的玻璃鋼，其特征在于，所述石墨烯(110)占所述膠膜層的重量比為20～55％。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的玻璃鋼，其特征在于，所述石墨烯(110)占所述膠膜層的重量比為50～55％。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的玻璃鋼，其特征在于，每個(gè)所述纖維層(20)與所述膠膜層(10)的重量比為1:2～3:4。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的玻璃鋼，其特征在于，所述石墨烯(110)為片狀，且片狀的所述石墨烯(110)的厚度為0.35～35nm。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的玻璃鋼，其特征在于，所述膠膜層(10)的原料包括樹(shù)脂、固化劑和所述石墨烯(110)。7.一種玻璃鋼的制備方法，其特征在于，所述制備方法包括以下步驟：S1、將包括石墨烯和樹(shù)脂的膠膜層原料混合形成混料；S2、將所述混料制備成膠膜預(yù)備層；S3、將至少兩個(gè)纖維層以及設(shè)置于各相鄰的兩個(gè)所述纖維層之間的所述膠膜預(yù)備層固化，以將所述膠膜預(yù)備層形成膠膜層。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的制備方法，其特征在于，在所述步驟S...

【專(zhuān)利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：不公告發(fā)明人，
申請(qǐng)(專(zhuān)利權(quán))人：深圳光啟空間技術(shù)有限公司，
類(lèi)型：發(fā)明
國(guó)別省市：廣東,44