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CN107917333A - 一种局部加厚的非金属空心板 - Google Patents

一种局部加厚的非金属空心板 Download PDF

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CN107917333A
CN107917333A CN201610886421.8A CN201610886421A CN107917333A CN 107917333 A CN107917333 A CN 107917333A CN 201610886421 A CN201610886421 A CN 201610886421A CN 107917333 A CN107917333 A CN 107917333A
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张跃
周湘江
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    • F16S—CONSTRUCTIONAL ELEMENTS IN GENERAL; STRUCTURES BUILT-UP FROM SUCH ELEMENTS, IN GENERAL
    • F16S1/00—Sheets, panels, or other members of similar proportions; Constructions comprising assemblies of such members
    • F16S1/10—Composite members, e.g. with ribs or flanges attached
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04C—STRUCTURAL ELEMENTS; BUILDING MATERIALS
    • E04C2/00—Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels
    • E04C2/02—Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels characterised by specified materials
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
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Abstract

一种局部加厚的非金属空心板，包括非金属板，所述非金属板为空心结构，非金属板端头处的厚度大于其它处的厚度。本发明既能够大大提高接头处的连接强度，防止产生断裂，进而提高整体的结构强度，又大大实现了轻量化，且功能多样，适用范围广。

Description

一种局部加厚的非金属空心板
技术领域
本发明涉及一种空心板结构，特别是一种局部加厚的非金属空心板。
背景技术
现有的非金属板可用于建材、航空等各个领域，但功能单一，且都是单个成型的板材，当将两个板材相连接时，其连接处的强度低，容易断裂；且重量大，不能实现轻量化。另外，即使是采用空心板材，其除了减轻重量外，却不能带来其它功能，通用性差。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的上述不足而提供一种耐高温，强度高，隔热和导热效果好，功能多的局部加厚的非金属空心板。
本发明的技术方案是：一种局部加厚的非金属空心板，包括非金属板，所述非金属板为空心结构，非金属板端头处的厚度大于其它处的厚度。
本发明的优点为：（1）非金属板设计为空心结构，可提高非金属板的轻量化。（2）将非金属板端头处的厚度设置为大于其它处的厚度，能够大大提高端头处的连接强度，防止产生断裂，进而提高整体的结构强度。本发明的其它处是指除端头以外的其它部分。
进一步，所述非金属板的一端设有台阶，与另一块非金属板在端头处相适配连接。这样，便于更好地搭接另一块非金属板。
进一步，所述非金属板的空腔内设有间隔排列的隔板，将非金属板分为上面板和下面板。隔板不仅可用于加强空心非金属板的强度，还可作为传热或冷却等的通道。
进一步，所述非金属板的一端设有台阶，且上面板和下面板端头处的台阶对称设置。
进一步，所述隔板与非金属板的上面板和/或下面板连接。
进一步，所述非金属板可以是但不限于碳纤维板、碳化硅板、刚玉板或合成纤维板，优选为碳纤维板，由于碳纤维板是将石墨纤维或碳纤维作为增强相，具有耐高温、散热快、线膨胀系数低、强度高、耐腐蚀和质量轻等优点；另外，碳纤维板容易成型，易于加工，且成本低，虽然刚玉板也能耐高温，但是不易于成型。
进一步，所述碳纤维板为碳纤维增强碳基复合材料。
进一步，所述非金属板与另一块非金属板相适配连接成一整体后，用于压紧待钎焊工件的加热压板。
进一步，非金属板与另一块非金属板相适配连接结构可以是在两块非金属板的接头之间夹设耐高温的金属层，金属层经钎焊熔化后渗入非金属板的机体孔隙中，与两块非金属板固定成一体，形成三层复合板结构；金属层可以是具有高熔点的不锈钢、铜、钛、镍或合金材料等，可耐高温1200℃以上；又或者是通过螺栓固定；还可以是在夹设金属层的基础之上再通过螺栓加固等。
本发明的非金属板，由于为板式结构，已经模块化，可直接使用，实用性强，且适用于任何高温高强度的环境下，如建筑、加热设备等领域。
附图说明
图1为本发明实施例1第一碳纤维板的结构示意图；
图2为本发明实施例1第二碳纤维板的结构示意图。
具体实施方式
以下将结合说明书附图和具体实施例对本发明做进一步详细说明。
实施例1
如图1和图2所示：一种局部加厚的非金属空心板，由第一碳纤维板1和第二碳纤维板2组成，两块碳纤维板均为空心结构，且两块碳纤维板的端头11处的厚度大于其它部分12处的厚度，使得两块碳纤维板的端头11处与其它部分12处构成阶梯状结构。第一碳纤维板1的一端设有台阶，与第二碳纤维板2在端头处相适配连接。
为了提高碳纤维板的轻量化，本实施例的第一碳纤维板1和第二碳纤维板2均为空心板，且两块碳纤维板的空腔内设有间隔排列的隔板4，如第一碳纤维板1被隔板4分为上面板13和下面板14，且上面板13和下面板14端头处的台阶3对称设置，便于搭接第二碳纤维板2。
本实施例中，第一碳纤维板1和第二碳纤维板的搭接方式为：第一碳纤维板1和第二碳纤维板的接头之间夹设金属层；金属层经熔化后渗入碳纤维板的机体孔隙中，与两块碳纤维板固定成一体。
其中，金属层优选为不锈钢片，因为不锈钢为高熔点金属，在高温环境下不易熔化，且不锈钢具有遇水不生锈的特性，若用于建筑或其它领域，都可以延长使用寿命。两块碳纤维板夹设不锈钢片后搭接在一起，通过钎焊进行加热，使接头处的钎料加热熔化，熔化后的钎料使得不锈钢片快速熔化，渗入碳纤维板的机体孔隙中，待冷却后形成整体空心板结构。其中，第一碳纤维板1和第二碳纤维板2均为碳纤维增强碳基复合材料；钎料采用铜基。
本实施例不锈钢片2的熔点在1300℃以上，可用于高温作业。例如可将上述的整体空心板用作钎焊装置中的加热压板，由于钎焊工件时的温度很高，该整体空心板可用于夹持待钎焊的工件。加热压板的具体结构可以是：包括上压板和下压板，且上压板和下压板均为本实施例所述的整体空心板，上压板和下压板内均设有加热元件，上压板可上下移动，上压板下降时压紧待焊工件，上升时松开待焊工件。上压板和下压板的侧面布置有反射板，反射板将两个压板连接在一起，从而形成封闭的焊接腔。当上压板和下压板内的加热元件对钎焊工件进行加热时，加热产生的热量通过隔板均匀分散，使得待焊工件的表面受热均匀，焊接腔中连接有管道，管道可向焊接腔内通惰性气体。待加热结束后，将钎焊装置停电对工件进行冷却即可。通过应用于加热压板，可大大提高加热压板的耐温性和承受强度。
上述实施例只是对发明整体空心板的一种应用举例，从而可以看出本发明的整体空心板具有耐高温，强度高，隔热效果好等优点。当然，本发明的整体空心板还可以用于其他领域，如建筑领域，用于梁、柱、楼板的建设等，还可用于其他高温或高强度作业的领域。
实施例2
与实施例1的区别在于，第一碳纤维板和第二碳纤维板连接成一整体后，其内的隔板的一端与碳纤维板的下面板连接，另一端悬空于碳纤维板的空腔内，且隔板的设置使得形成整体后的碳纤维板的两端处于半封闭状态。
还是采用实施例1的钎焊装置进行举例，将本实施例形成整体后的碳纤维板用于钎焊装置中的加热压板时，待加热结束后，通常将钎焊装置停电对工件进行冷却，但为了加快冷却速度，可以向隔板上部悬空的部分通入冷气，来对工件进一步冷却，而被隔板挡住的那一部分可以用于聚拢热量，防止热量散发出去，以便于节约能量用于下一次的钎焊。
本实施例的碳纤维板的结构用于加热压板，不仅能够大大提高加热压板的耐温性和承受强度，还能节省热量进行循环利用。
由于本实施例的隔板结构是本领域技术人员可以理解的，因此未再用其它附图进行表示。
实施例3
与实施例1的区别在于，将两块碳纤维板由两块碳化硅板代替，其它同实施例1。
实施例4
与实施例1的区别在于，将两块碳纤维板由两块刚玉板代替，其它同实施例1。
以上仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动、变型而不脱离本发明的精神和范围。倘若对本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，均属于本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种局部加厚的非金属空心板，其特征在于，包括非金属板，所述非金属板为空心结构，非金属板端头处的厚度大于其它处的厚度。
2.根据权利要求1所述局部加厚的非金属空心板，其特征在于，所述非金属板的一端设有台阶，与另一块非金属板在端头处相适配连接。
3.根据权利要求1或2所述局部加厚的非金属空心板，其特征在于，所述非金属板的空腔内设有间隔排列的隔板，将非金属板分为上面板和下面板。
4.根据权利要求3所述局部加厚的非金属空心板，其特征在于，所述非金属板的一端设有台阶，且上面板和下面板端头处的台阶对称设置。
5.根据权利要求3所述局部加厚的非金属空心板，其特征在于，所述隔板与非金属板的上面板和/或下面板连接。
6.根据权利要求1或2所述局部加厚的非金属空心板，其特征在于，所述非金属板为碳纤维板、碳化硅板、刚玉板或合成纤维板。
7.根据权利要求6所述局部加厚的非金属空心板，其特征在于，所述碳纤维板为碳纤维增强碳基复合材料。
8.根据权利要求1或2所述局部加厚的非金属空心板，其特征在于，所述非金属板与另一块非金属板相适配连接成一整体后，用于压紧待钎焊工件的加热压板。
9.根据权利要求1或2所述局部加厚的非金属空心板，其特征在于，所述非金属板与另一块非金属板相适配的连接结构为：在两块非金属板的接头之间夹设金属层，金属层经钎焊熔化后渗入非金属板的机体孔隙中，与两块非金属板固定成一体，形成三层复合板结构。
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