一種船用複合板的生產方法
2023-12-01 00:07:41 1
一種船用複合板的生產方法
【專利摘要】本發明涉及一種船用複合板的生產方法，其包括以下幾個步驟：（1）配製好第一塗層至第N塗層的塗料；（2）將第一塗層的塗料塗布於基板層表面，固化後形成第一塗層；（3）以上述第（2）步同樣的方法在第一塗層上依次製作第二塗層直至第N-1塗層；（4）將第N塗層的塗料塗布於第N-1塗層上，並在第N塗層的塗料表面再覆蓋一層面板層，即製成船用複合板成品。所述基板層、過渡部分的各塗層和面板層的線膨脹係數值按照基板層、各塗層和面板層的設置順序依次由基板層的線膨脹係數值漸變至面板層的線膨脹係數值。使用本發明的船用複合板生產方法，製備的船用複合板不僅結合了兩種異質材料的優點，且相互連接可靠，不易脫落。
【專利說明】一種船用複合板的生產方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種材料的生產方法，具體地，涉及一種船用複合板的生產方法。
【背景技術】
[0002]造船材料一般分為金屬材料和非金屬材料兩大類。
[0003]現代船舶的船體結構製造所用材料主要是一般強度船體結構用鋼、高強度船體結構用鋼、奧氏體不鏽鋼和雙相不鏽鋼、複合鋼板、Z向鋼、鋁合金、增強塑料等。由於船舶工作條件的特殊性和複雜性，因而對製造船體結構的金屬材料提出了較高的要求，例如需要具備良好的力學性能(強度、塑性、衝擊韌性、疲勞強度、硬度)和良好的耐腐蝕性能、優良的工藝性能等。
[0004]金屬材料由於其較好的力學性能，常常被應用於造船工業，但是，其耐腐蝕性有限，往往使用一段時間後，船體就容易被腐蝕；非金屬材料應用於造船工業，例如常用的材料玻璃鋼，其優點是重量輕，特別適用於限制重量的高性能船舶和賽艇，耐腐蝕、抗海生物附著，比傳統的造船材料更適合在海洋環境中使用，介電性和微波穿透性好，還適用於軍用艦艇，衝擊韌性好，船舶不易因一般的碰撞、擠壓而損壞，且外形更美觀、保養維修費用低，但是玻璃鋼的彈性模量低，性能不穩定和易老化等缺點也限制了其在船舶上的應用。
[0005]因此，發展一種可以兼具金屬材料和非金屬材料兩者優點的複合材料在造船業顯得非常重要。但是，任何兩種異質材料的粘合連接(例如鋼板和玻璃鋼板的粘合)，由於兩種材料的線膨脹係數不同，而使連接不可靠，即，當有溫差發生時，兩種材料容易互相脫離。
【發明內容】
[0006]本發明的目的是克服現有技術的不足，提供一種船用複合板的生產方法，可以使兩種異質材料通過過渡部分相結合而生產出一種船用複合板，兩種異質材料之間的過渡部分包括多個塗層，各塗層的線膨脹係數漸變過渡，生產出來的船用複合板不僅結合了兩種異質材料的優點，且相互連接可靠，不易脫落。
[0007]本發明解決所述技術問題採用的技術方案是:
[0008]一種船用複合板的生產方法，其特徵在於，所述船用複合板包括基板層和面板層，所述基板層和面板層之間設有過渡部分，所述過渡部分包括至少三個依次排列的塗層，分別是第一塗層、第二塗層直至第N塗層，N是不小於3的自然數，所述基板層、過渡部分的各塗層和面板層的線膨脹係數值按照基板層、各塗層和面板層的設置順序依次由基板層的線膨脹係數值漸變至面板層的線膨脹係數值，所述船用複合板的生產方法包括以下幾個步驟:
[0009](I)分別配製好第一塗層至第N塗層的塗料；
[0010](2)將第一塗層的塗料塗布於基板層表面，固化後形成第一塗層；
[0011](3)以上述第(2)步同樣的方法在第一塗層上依次製作第二塗層直至第N-1塗層；
[0012](4)將第N塗層的塗料塗布於第N-1塗層上，並在第N塗層的塗料表面再覆蓋一層面板層，固化後即製成船用複合板成品。
[0013]進一步地，在第(2)步驟之前，將基板層的表面打磨、清理乾淨。
[0014]再進一步，所述第(2)步驟的固化條件是150°C，固化時間為30?60min。
[0015]進一步地，所述基板層選用金屬材質，所述面板層選用玻璃鋼材質。
[0016]再進一步，所述基板層選用的金屬材料是以下材料中的一種:鐵、鋁、不鏽鋼、銅。
[0017]進一步地，所述過渡部分的各塗層的塗料分別選用膠粘組分、金屬粉和玻璃纖維粉配製而成。
[0018]進一步地，所述過渡部分的各塗層中金屬粉的含量按照從所述基板層至面板層的方向逐漸減少，所述過渡部分的各塗層中玻璃纖維粉的含量按照從所述基板層至面板層的方向逐漸增加。
[0019]優選地，所述金屬粉選用的是粒徑不超過I微米的金屬粉。
[0020]優選地，所述玻璃纖維粉選用的是粒徑不超過3微米的玻璃纖維粉。
[0021 ] 優選地，所述膠粘組分選用環氧樹脂。
[0022]本發明的技術方案可以達到以下有益效果:
[0023]1、本發明的船用複合板的生產方法可以將兩種異質材料的優點結合起來，人們可以根據需要將製備得到的船用複合板應用到相應場合；
[0024]2、本發明的船用複合板的生產方法通過在兩種材料之間粘合多個線膨脹係數漸變的板層，達到了既具備兩種異質材料的優點，又相互不易脫離和不易開裂的效果；
[0025]3、本發明的船用複合板的生產方法，生產方便、操作簡單，如果基板選用金屬材質，面板選用玻璃鋼板，則通過該生產方法，大大提高了金屬板和玻璃鋼板之間粘合力和緊固度，製成的船用複合板適用於商務船、遊艇、遊覽船、工程船、汽船等任何船舶。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0026]圖1是本發明的實施例1的船用複合板的層狀結構圖，
[0027]其中，1-鋁板層，2-過渡部分，21-第一塗層，22-第二塗層，23-第三塗層，3_玻璃鋼板層；
[0028]圖2是本發明的實施例2的船用複合板的層狀結構圖，
[0029]其中，I』 -不鏽鋼板層，2』 -過渡部分，21』 -第一塗層，22』 -第二塗層，23』 -第三塗層，24』 -第四塗層，25』 -第五塗層，26』 -第六塗層，27』 -第七塗層，3』 -玻璃鋼板層；
[0030]圖3是本發明的實施例3的船用複合板的層狀結構圖，
[0031]其中，I」-銅板層，2」渡部分，21」-第一塗層，22」-第二塗層，23」-第三塗層，24 」 -第四塗層，25 」 -第五塗層，3 」 -玻璃鋼板層。
【具體實施方式】
[0032]下面結合具體實施例對本發明作進一步的說明，但本發明不受下述實施例的限定。
[0033]實施例1
[0034]本實施例的船用複合板包括鋁板層I和玻璃鋼板層3，鋁板層I和玻璃鋼板層3之間設有過渡部分2，過渡部分2包括3個依次排列的塗層，分別是第一塗層21、第二塗層22和第三塗層23，鋁板層1、第一塗層21、第二塗層22、第三塗層23和玻璃鋼板層3依次排列，以上各層的線膨脹係數值按照上述順序依次由鋁板的線膨脹係數值漸變至玻璃鋼板的線膨脹係數值。
[0035]其中過渡部分2的三個塗層中，每個塗層都分別由含有環氧樹脂、固化劑、鋁粉、玻璃纖維粉的塗料塗布後固化而成，每塗層的線膨脹係數依照各層的排列順序，依次由接近鋁板的線膨脹係數漸變至接近玻璃鋼板的線膨脹係數。第一塗層21的線膨脹係數最接近鋁板的線膨脹係數，第三塗層23的線膨脹係數最接近玻璃鋼板的線膨脹係數。上述各塗層的塗料製備過程如下:第一步，取粒徑為0.8微米的鋁粉a份(重量份)，粒徑為I微米的玻璃纖維粉b份(重量份)，加入到重量份為6份的環氧樹脂中，其中a+b的總重量份數是10份；第二步，攪拌均勻，再加入稀釋劑環己酮5份、固化劑雙氰胺2份，繼續攪拌直至製成可塗擦狀態的塗料。製備每個塗層的塗料時，根據過渡部分2中各塗層的線膨脹係數的要求，變化鋁粉和玻璃纖維粉的用量，以使製成的各塗層塗料的線膨脹係數呈漸變趨勢。具體實施時，第一塗層21的塗料中鋁粉含量是7份，玻璃纖維粉含量是3份；第二塗層22的塗料中鋁粉含量是5份，玻璃纖維粉含量是5份；第三塗層23的塗料中鋁粉含量是3份，玻璃纖維粉含量是7份。
[0036]本實施例的船用複合板的製作方法是:第一步，將鋁板層I的表面打磨、清理乾淨；第二步，將第一塗層21的塗料塗布於鋁板層I表面，在150°C下固化30min，形成第一塗層21 ;第三步，以上述同樣的方法在第一塗層21上依次製作第二塗層22 ;第四步，將第三塗層23的塗料塗布於第二塗層2上，並在第三塗層23的塗料上再覆蓋一層玻璃鋼板，在150°C下固化30min,製成本實施例的船用複合板。
[0037]實施例2
[0038]本實施例的船用複合板包括不鏽鋼板層I』和玻璃鋼板層3』，不鏽鋼板層I』和玻璃鋼板層3』之間設有過渡部分2』，過渡部分2』包括7個依次排列的塗層，分別是第一塗層21』、第二塗層22』、第三塗層23』、第四塗層24』、第五塗層25』、第六塗層26』和第七塗層27』，不鏽鋼板層I』、第一塗層21』、第二塗層22』、第三塗層23』、第四塗層24』、第五塗層25』、第六塗層26』、第七塗層27』和玻璃鋼板層3』依次排列，以上各層的線膨脹係數值按照上述順序依次由不鏽鋼板的線膨脹係數值漸變至玻璃鋼板的線膨脹係數值。
[0039]其中過渡部分2』的七個塗層中，每個塗層都分別由含有環氧樹脂、固化劑、不鏽鋼粉、玻璃纖維粉的塗料塗布後固化而成，每塗層的線膨脹係數依照各層的排列順序，依次由接近不鏽鋼板的線膨脹係數漸變至接近玻璃鋼板的線膨脹係數。第一塗層21』的線膨脹係數最接近不鏽鋼板的線膨脹係數，第七塗層27』的線膨脹係數最接近玻璃鋼板的線膨脹係數。上述各塗層的塗料製備過程如下:第一步，選用粒徑為0.5微米的不鏽鋼粉a』份(重量份)，粒徑為2微米的玻璃纖維粉b』份(重量份)，加入到重量份為8份的環氧樹脂中，其中a』 +b』的總重量份數是10份；第二步，攪拌均勻，再加入稀釋劑丙酮5份、固化劑雙氰胺3份，繼續攪拌直至製成可塗擦狀態的塗料。製備每個塗層的塗料時，根據過渡部分2』中各塗層的線膨脹係數的要求，變化不鏽鋼粉和玻璃纖維粉的用量，以使製成的各塗層塗料的線膨脹係數呈漸變趨勢。具體實施時，第一塗層21』的塗料中不鏽鋼粉含量是8份，玻璃纖維粉含量是2份；第二塗層22』的塗料中不鏽鋼粉含量是7份，玻璃纖維粉含量是3份；第三塗層23』的塗料中不鏽鋼粉含量6份，玻璃纖維粉含量是4份；第四塗層24』的塗料中不鏽鋼粉含量5份，玻璃纖維粉含量是5份；第五塗層25』的塗料中不鏽鋼粉含量4份，玻璃纖維粉含量是6份；第六塗層26』的塗料中不鏽鋼粉含量3份，玻璃纖維粉含量是7份，第七塗層27』的塗料中不鏽鋼粉含量2份，玻璃纖維粉含量是8份。
[0040]本實施例的船用複合板的製作方法是:第一步，將不鏽鋼板層I』的表面打磨、清理乾淨；第二步，將第一塗層21』的塗料塗布於不鏽鋼板層I』表面，在150°C下固化30min，形成第一塗層21』;第三步，以上述同樣的方法在第一塗層21』上依次製作第二塗層22』、第三塗層23』、第四塗層24』、第五塗層25』和第六塗層26』 ；第四步，將第七塗層27』的塗料塗布於第六塗層26』上，並在第七塗層27』的塗料表面再覆蓋一層玻璃鋼板，在150°C下固化30min,即製成本實施例的船用複合板。
[0041]實施例3
[0042]本實施例的船用複合板包括銅板層I」和玻璃鋼板層3」，銅板層I」和玻璃鋼板層3」之間設有過渡部分2」，過渡部分2」包括5個依次排列的塗層，分別是第一塗層21」、第二塗層22」、第三塗層23」、第四塗層24」和第五塗層25」，銅板層I」、第一塗層21」、第二塗層22」、第三塗層23」、第四塗層24」、第五塗層25」和玻璃鋼板層3」依次排列，以上各層的線膨脹係數值按照上述順序依次由銅板的線膨脹係數值漸變至玻璃鋼板的線膨脹係數值。
[0043]其中過渡部分2」的五個塗層中，每個塗層都分別由含有環氧樹脂、固化劑、銅粉、玻璃纖維的塗料塗布後固化而成，每塗層的線膨脹係數依照各層的排列順序，依次由接近銅板的線膨脹係數漸變至接近玻璃鋼板的線膨脹係數。上述塗料的製備過程如下:第一步，選用粒徑為I微米的銅粉a」份(重量份)，粒徑為3微米的玻璃纖維粉b」份(重量份)，加入到重量份為10份的環氧樹脂中，其中a」+b」的總重量份數是11份；第二步，攪拌均勻，再加入稀釋劑正丁醇7份、固化劑間苯二胺4份，繼續攪拌直至製成可塗擦狀態的塗料。製備每個塗層的塗料時，根據過渡部分2的不同塗層的要求，變化銅粉和玻璃纖維粉的用量，以使製成的各塗層塗料的線膨脹係數呈漸變趨勢。具體實施時，第一塗層21」的塗料中銅粉含量是9份，玻璃纖維粉含量是2份；第二塗層22」的塗料中銅粉含量是7份，玻璃纖維粉含量是4份；第三塗層23」的塗料中5份，玻璃纖維粉含量是6份；第四塗層24」的塗料中3份，玻璃纖維粉含量是8份；第五塗層25」的塗料中I份，玻璃纖維粉含量是10份。
[0044]本實施例的船用複合板的製作方法是:第一步，將銅板層I的表面打磨、清理乾淨；第二步，將第一塗層21」的塗料塗布於銅板層I表面，在150°C下固化60min，形成第一塗層21」；第三步，以上述同樣的方法在第一塗層21」上依次製作第二塗層22」、第三塗層23」、第四塗層24」；第四步，將第五塗層25」的塗料塗布於第四塗層24」上，並在第五塗層25」的塗料上再覆蓋一層玻璃鋼板，在150°C下固化60min，製成本實施例的船用複合板。
[0045]最後應說明的是:以上僅為本發明的優選實施例而已，並不用於限制本發明，儘管參照實施例對本發明進行了詳細的說明，對於本領域的技術人員來說，其依然可以對前述實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分技術特徵進行等同替換，但是凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護範圍之內。
【權利要求】
1.一種船用複合板的生產方法，其特徵在於，所述船用複合板包括基板層和面板層，所述基板層和面板層之間設有過渡部分，所述過渡部分包括至少三個依次排列的塗層，分別是第一塗層、第二塗層直至第N塗層，N是不小於3的自然數，所述基板層、過渡部分的各塗層和面板層的線膨脹係數值按照基板層、各塗層和面板層的設置順序依次由基板層的線膨脹係數值漸變至面板層的線膨脹係數值，所述船用複合板的生產方法包括以下幾個步驟: (O分別配製好第一塗層至第N塗層的塗料； (2)將第一塗層的塗料塗布於基板層表面，固化後形成第一塗層； (3)以上述第(2)步同樣的方法在第一塗層上依次製作第二塗層直至第N-1塗層； (4)將第N塗層的塗料塗布於第N-1塗層上，並在第N塗層的塗料表面再覆蓋一層面板層，固化後即製成船用複合板成品。
2.根據權利要求1所述的船用複合板的生產方法，其特徵在於，在第(2)步驟之前，將基板層的表面打磨、清理乾淨。
3.根據權利要求1所述的船用複合板的生產方法，其特徵在於，其特徵在於，所述第(2)步驟的固化條件是150°C，固化時間為30?60min。
4.根據權利要求1所述的船用複合板的生產方法，其特徵在於，所述基板層選用金屬材質，所述面板層選用玻璃鋼材質。
5.根據權利要求4所述的船用複合板的生產方法，其特徵在於，所述基板層選用的金屬材料是以下材料中的一種:鐵、鋁、不鏽鋼、銅。
6.根據權利要求1所述的船用複合板的生產方法，其特徵在於，所述過渡部分的各塗層的塗料分別選用膠粘組分、金屬粉和玻璃纖維粉配製而成。
7.根據權利要求6所述的船用複合板的生產方法，其特徵在於，所述過渡部分的各塗層中金屬粉的含量按照從所述基板層至面板層的方向逐漸減少，所述過渡部分的各塗層中玻璃纖維粉的含量按照從所述基板層至面板層的方向逐漸增加。
8.根據權利要求7所述的船用複合板，其特徵在於，所述金屬粉選用的是粒徑不超過I微米的金屬粉。
9.根據權利要求7所述的船用複合板，其特徵在於，所述玻璃纖維粉選用的是粒徑不超過3微米的玻璃纖維粉。
10.根據權利要求7所述的船用複合板，其特徵在於，所述膠粘組分選用環氧樹脂。
【文檔編號】B32B37/12GK103568464SQ201310481807
【公開日】2014年2月12日 申請日期:2013年10月15日 優先權日:2013年10月15日
【發明者】吳偉峰 申請人:吳偉峰