本发明涉及纤维复合材料技术领域，尤其是涉及一种玄武岩纤维复合波纹平板及制备方法。
背景技术：
玄武岩纤维是采用自然界中广泛存在的玄武岩矿石为唯一原料，在高温下熔化后拉制而成的天然环保的无机纤维，具有抗低温、无长期蠕变、热稳定性好、抗拉强度高、延伸率低等特性，广泛应用于军事、汽车、石油化工、交通建筑、安防等领域。
现有汽车车箱板、集装箱板、船板等结构板材基本采用钢材制造，重量大，易生锈，维护成本高；或者采用纤维复合材料制作成层板或波纹板，这样的结构抗变形能力差，刚性不好。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种玄武岩纤维复合波纹平板，用于解决上述至少一个技术问题，其具有较好的机械力学性能、化学性能、物理性能以及高温稳定性能，能够作为结构板材使用，减轻钢材板材的重量，提高了复合板材的强度及刚度，在相同强度要求情况下减少了复合板材的重量。
本发明的目的还在于提供一种玄武岩纤维复合波纹平板的制备方法，其效率高，质量稳定，环境污染小，适合大规模生产，制得的复合板材有较好的机械力学性能、化学性能、物理性能以及高温稳定性能，能够作为结构板材使用，减轻钢材板材的重量，提高了复合板材的强度及刚度，在相同强度要求情况下减少了复合板材的重量。
本发明的实施例是这样实现的：
一种玄武岩纤维复合波纹平板，包括板体、波纹层和腹板。
所述波纹层的剖面呈“几”字型，两端与所述板体的表面连接。
所述腹板位于所述板体与所述波纹层形成的空间内，一端与所述板体抵接，另一端与所述波纹层抵接。
所述板体、所述波纹层和所述腹板一体成型。
所述板体、所述波纹层和所述腹板由玄武纤维基料和树脂助剂制成。
在本发明较佳的实施例中，上述玄武岩纤维复合波纹平板的所述玄武纤维基料包括玄武岩纤维，还包括过氧化甲乙酮、过氧化苯甲酰、碳酸钙、硫酸钡中的一种或两种或两种以上的混合。
所述树脂助剂选自聚乙烯树脂、环氧树脂、双环戊二烯、纳米二氧化硅中的一种或两种或两种以上的混合。
其技术效果在于：过氧化甲乙酮和过氧化苯甲酰为引发剂，提高有机树脂与玄武岩纤维的结合能力；碳酸钙和硫酸钡为填料，补充玄武岩纤维之间的空隙，能够增强玄武岩纤维的摩擦性能和抗冲击性；聚乙烯树脂为防腐剂，耐腐蚀；环氧树脂具有较好的粘接强度和耐化学性能；双环戊二烯可改善聚乙烯树脂及环氧树脂的耐热性和耐腐蚀性；纳米二氧化硅可帮助成膜，便于后面工序进行玄武岩纤维板与加热模具的脱模分离，均匀涂覆脱模剂并晾干，协助所述成膜剂在烘纱时顺利成膜粘附在所述玄武岩纤维表面。
在本发明较佳的实施例中，上述玄武岩纤维复合波纹平板的所述玄武岩纤维包括玄武岩石料，还包括聚丙烯、聚碳酸酯、纳米碳化硅、碳化铬、陶瓷化硅橡胶、酚醛塑料酯、纳米氧化镁中的一种或两种或两种以上的混合。
其技术效果在于：聚丙烯与聚碳酸酯配合提高整个材料耐腐蚀性能的同时进一步增加了其力学性能；纳米碳化硅和碳化铬大大增加制得的玄武岩纤维的耐磨性能，进一步减轻制得材料的重量；陶瓷化硅橡胶可提高材料的耐高温性能及安全性能；酚醛塑料和纳米氧化镁可提高材料的韧性。
一种制备如前所述的玄武岩纤维复合波纹平板的方法，包括以下步骤
s1，制备玄武纤维基料和树脂助剂。
s2，将所述玄武纤维基料和所述树脂助剂注入模具，拉挤成型。
s3，拉出定型的板材，切割裁剪成玄武岩纤维复合波纹平板。
在本发明较佳的实施例中，上述制备玄武岩纤维复合波纹平板的方法s1中制备玄武纤维基料和树脂助剂的步骤包括
s11，选取玄武岩纤维10-80份、过氧化甲乙酮1-5份、过氧化苯甲酰1-5份、碳酸钙1-20份、硫酸钡1-20份，将原材料按照以上重量百分比混合，搅拌均匀，得到玄武纤维基料。
s12，选取聚乙烯树脂15-40份、环氧树脂15-40份、双环戊二烯5-20份、纳米二氧化硅5-15份，将原材料按照以上重量百分比混合，搅拌均匀，得到树脂助剂。
在本发明较佳的实施例中，上述制备玄武岩纤维复合波纹平板的方法所述玄武岩纤维的制备包括以下步骤
s111，选取玄武岩石料80-98份，在1300-1600℃温度下熔化。
s112，加入聚丙烯5-11份、纳米碳化硅0.1-1.2份、碳化铬1-5份、纳米氧化镁0.1-1.2份，升温至1800℃-2000℃直至完全熔化。
s113，降温至1350℃，加入聚碳酸酯3-6份、酚醛塑料酯3-5份、陶瓷化硅橡胶3-6份进行熔化。
s114，将上述制得的熔料拉制成连续纤维。
在本发明较佳的实施例中，上述制备玄武岩纤维复合波纹平板的方法s2中将所述玄武纤维基料和所述树脂助剂注入模具，拉挤成型的步骤包括
s21，将所述玄武纤维基料放置在模具内，注入所述树脂助剂，使所述树脂助剂填满所述玄武纤维基料。
s22，在120-180℃下进行加热，使所述树脂助剂熔化成液体，充分浸润所述玄武纤维基料。
s23，停止加热，使所述树脂助剂固化。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
下面结合附图和具体实施方式对本发明的玄武岩纤维复合波纹平板及制备方法作进一步的详细描述。
图1为本发明玄武岩纤维复合波纹平板剖面结构示意图。
图中：1-板体；2-腹板；3-波纹层。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件能够以各种不同的配置来布置和设计。
因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
此外，术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。
在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
下面结合附图，对本发明的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
如图1所示，本发明提供了一种玄武岩纤维复合波纹平板，包括板体1、波纹层3和腹板2。
所述波纹层3的剖面呈“几”字型，两端与所述板体1的表面连接。
所述腹板2位于所述板体1与所述波纹层3形成的空间内，一端与所述板体1抵接，另一端与所述波纹层3抵接。
所述板体1、所述波纹层3和所述腹板2一体成型。
所述板体1、所述波纹层3和所述腹板2由玄武纤维基料和树脂助剂制成。
所述玄武纤维基料包括玄武岩纤维，还包括过氧化甲乙酮、过氧化苯甲酰、碳酸钙、硫酸钡中的一种或两种或两种以上的混合。
所述树脂助剂选自聚乙烯树脂、环氧树脂、双环戊二烯、纳米二氧化硅中的一种或两种或两种以上的混合。
过氧化甲乙酮和过氧化苯甲酰为引发剂，提高有机树脂与玄武岩纤维的结合能力；碳酸钙和硫酸钡为填料，补充玄武岩纤维之间的空隙，能够增强玄武岩纤维的摩擦性能和抗冲击性；聚乙烯树脂为防腐剂，耐腐蚀；环氧树脂具有较好的粘接强度和耐化学性能；双环戊二烯可改善聚乙烯树脂及环氧树脂的耐热性和耐腐蚀性；纳米二氧化硅可帮助成膜，便于后面工序进行玄武岩纤维板与加热模具的脱模分离，均匀涂覆脱模剂并晾干，协助所述成膜剂在烘纱时顺利成膜粘附在所述玄武岩纤维表面。
所述玄武岩纤维包括玄武岩石料，还包括聚丙烯、聚碳酸酯、纳米碳化硅、碳化铬、陶瓷化硅橡胶、酚醛塑料酯、纳米氧化镁中的一种或两种或两种以上的混合。
聚丙烯与聚碳酸酯配合提高整个材料耐腐蚀性能的同时进一步增加了其力学性能；纳米碳化硅和碳化铬大大增加制得的玄武岩纤维的耐磨性能，进一步减轻制得材料的重量；陶瓷化硅橡胶可提高材料的耐高温性能及安全性能；酚醛塑料和纳米氧化镁可提高材料的韧性。
本发明还提供了一种制备如前所述的玄武岩纤维复合波纹平板的方法，包括以下步骤
s1，制备玄武纤维基料和树脂助剂。
s2，将所述玄武纤维基料和所述树脂助剂注入模具，拉挤成型。
s3，拉出定型的板材，切割裁剪成玄武岩纤维复合波纹平板。
s1中制备玄武纤维基料和树脂助剂的步骤包括
s11，选取玄武岩纤维10-80份、过氧化甲乙酮1-5份、过氧化苯甲酰1-5份、碳酸钙1-20份、硫酸钡1-20份，将原材料按照以上重量百分比混合，搅拌均匀，得到玄武纤维基料。
s12，选取聚乙烯树脂15-40份、环氧树脂15-40份、双环戊二烯5-20份、纳米二氧化硅5-15份，将原材料按照以上重量百分比混合，搅拌均匀，得到树脂助剂。
所述玄武岩纤维的制备包括以下步骤
s111，选取玄武岩石料80-98份，在1300-1600℃温度下熔化。
s112，加入聚丙烯5-11份、纳米碳化硅0.1-1.2份、碳化铬1-5份、纳米氧化镁0.1-1.2份，升温至1800℃-2000℃直至完全熔化。
s113，降温至1350℃，加入聚碳酸酯3-6份、酚醛塑料酯3-5份、陶瓷化硅橡胶3-6份进行熔化。
s114，将上述制得的熔料拉制成连续纤维。
s2中将所述玄武纤维基料和所述树脂助剂注入模具，拉挤成型的步骤包括
s21，将所述玄武纤维基料放置在模具内，注入所述树脂助剂，使所述树脂助剂填满所述玄武纤维基料。
s22，在120-180℃下进行加热，使所述树脂助剂熔化成液体，充分浸润所述玄武纤维基料。
s23，停止加热，使所述树脂助剂固化。
实施例1
一种制备玄武岩纤维复合波纹平板的方法，其步骤如下：
(1)选取玄武岩石料90份，在1500℃温度下熔化；
(2)加入聚丙烯5份、纳米碳化硅1份、碳化铬3份、纳米氧化镁1份，升温至2000℃直至完全熔化；
(3)降温至1350℃，加入聚碳酸酯3份、酚醛塑料酯3份、陶瓷化硅橡胶3份进行熔化；
(4)将上述制得的熔料拉制成连续纤维，得到玄武岩纤维；
(5)选取玄武岩纤维80份、过氧化甲乙酮3份、过氧化苯甲酰3份、碳酸钙5份、硫酸钡5份，将原材料按照以上重量百分比混合，搅拌均匀，得到玄武纤维基料；
(6)选取聚乙烯树脂30份、环氧树脂30份、双环戊二烯20份、纳米二氧化硅10份，将原材料按照以上重量百分比混合，搅拌均匀，得到树脂助剂；
(7)将所述玄武纤维基料放置在模具内，注入所述树脂助剂，使所述树脂助剂填满所述玄武纤维基料；
(8)在150℃下进行加热，使所述树脂助剂熔化成液体，充分浸润所述玄武纤维基料；
(9)停止加热，使所述树脂助剂固化，固化时间1h，固化压力3mpa；
(10)将定型的玄武岩纤维复合波纹平板以0.6m/s的速度从模具中拉出；
(11)拉出定型的板材，切割裁剪成玄武岩纤维复合波纹平板。
实施列2
(1)选取玄武岩石料80份，在1500℃温度下熔化；
(2)加入聚丙烯6份、纳米碳化硅0.5份、碳化铬2份、纳米氧化镁1份，升温至1800℃℃直至完全熔化；
(3)降温至1350℃，加入聚碳酸酯5份、酚醛塑料酯2份、陶瓷化硅橡胶3份进行熔化；
(4)将上述制得的熔料拉制成连续纤维，得到玄武岩纤维；
(5)选取玄武岩纤维50份、过氧化甲乙酮5份、过氧化苯甲酰5份、碳酸钙12份、硫酸钡12份，将原材料按照以上重量百分比混合，搅拌均匀，得到玄武纤维基料；
(6)选取聚乙烯树脂15份、环氧树脂15份、双环戊二烯10份、纳米二氧化硅12份，将原材料按照以上重量百分比混合，搅拌均匀，得到树脂助剂；
(7)将所述玄武纤维基料放置在模具内，注入所述树脂助剂，使所述树脂助剂填满所述玄武纤维基料；
(8)在180℃下进行加热，使所述树脂助剂熔化成液体，充分浸润所述玄武纤维基料；
(9)停止加热，使所述树脂助剂固化，固化时间2h，固化压力5mpa；
(10)将定型的玄武岩纤维复合波纹平板以0.6m/s的速度从模具中拉出；
(11)拉出定型的板材，切割裁剪成玄武岩纤维复合波纹平板。
通过对技术参数的调整，经过施工现场的多次试验使用，本发明制备的复合波纹平板，在机械力学性能、化学性能、物理性能以及高温稳定性能等方面较普通钢材板材有较大提高，在实施中，请根据实际所用的情形进行选择。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
1.一种玄武岩纤维复合波纹平板，其特征在于，包括板体、波纹层和腹板；
所述波纹层的剖面呈“几”字型，两端与所述板体的表面连接；
所述腹板位于所述板体与所述波纹层形成的空间内，一端与所述板体抵接，另一端与所述波纹层抵接；
所述板体、所述波纹层和所述腹板一体成型；
所述板体、所述波纹层和所述腹板由玄武纤维基料和树脂助剂制成。
2.根据权利要求1所述的玄武岩纤维复合波纹平板，其特征在于，
所述玄武纤维基料包括玄武岩纤维，还包括过氧化甲乙酮、过氧化苯甲酰、碳酸钙、硫酸钡中的一种或两种或两种以上的混合；
所述树脂助剂选自聚乙烯树脂、环氧树脂、双环戊二烯、纳米二氧化硅中的一种或两种或两种以上的混合。
3.根据权利要求2所述的玄武岩纤维复合波纹平板，其特征在于，
所述玄武岩纤维包括玄武岩石料，还包括聚丙烯、聚碳酸酯、纳米碳化硅、碳化铬、陶瓷化硅橡胶、酚醛塑料酯、纳米氧化镁中的一种或两种或两种以上的混合。
4.一种制备如权利要求1-3任一项所述的玄武岩纤维复合波纹平板的方法，其特征在于，包括以下步骤
s1，制备玄武纤维基料和树脂助剂；
s2，将所述玄武纤维基料和所述树脂助剂注入模具，拉挤成型；
s3，拉出定型的板材，切割裁剪成玄武岩纤维复合波纹平板。
5.根据权利要求4所述的制备玄武岩纤维复合波纹平板的方法，其特征在于，s1中制备玄武纤维基料和树脂助剂的步骤包括
s11，选取玄武岩纤维10-80份、过氧化甲乙酮1-5份、过氧化苯甲酰1-5份、碳酸钙1-20份、硫酸钡1-20份，将原材料按照以上重量百分比混合，搅拌均匀，得到玄武纤维基料；
s12，选取聚乙烯树脂15-40份、环氧树脂15-40份、双环戊二烯5-20份、纳米二氧化硅5-15份，将原材料按照以上重量百分比混合，搅拌均匀，得到树脂助剂。
6.根据权利要求5所述的制备玄武岩纤维复合波纹平板的方法，其特征在于，所述玄武岩纤维的制备包括以下步骤
s111，选取玄武岩石料80-98份，在1300-1600℃温度下熔化；
s112，加入聚丙烯5-11份、纳米碳化硅0.1-1.2份、碳化铬1-5份、纳米氧化镁0.1-1.2份，升温至1800℃-2000℃直至完全熔化；
s113，降温至1350℃，加入聚碳酸酯3-6份、酚醛塑料酯3-5份、陶瓷化硅橡胶3-6份进行熔化；
s114，将上述制得的熔料拉制成连续纤维。
7.根据权利要求4所述的制备玄武岩纤维复合波纹平板的方法，其特征在于，s2中将所述玄武纤维基料和所述树脂助剂注入模具，拉挤成型的步骤包括
s21，将所述玄武纤维基料放置在模具内，注入所述树脂助剂，使所述树脂助剂填满所述玄武纤维基料；
s22，在120-180℃下进行加热，使所述树脂助剂熔化成液体，充分浸润所述玄武纤维基料；
s23，停止加热，使所述树脂助剂固化。
技术总结