一种耐磨轻质无人机机壳复合金属材料

本发明涉及无人机，特别是涉及一种耐磨轻质无人机机壳复合金属材料。

背景技术：

1、目前，随着信息化的发展，无人机迅速的应用于各行各业，如用于军用的侦察机和靶机，和用于民用的航拍、农业、植保、微型自拍、快递运输、灾难救援、观察野生动物、监控传染病、测绘、新闻报道、电力巡检、救灾、影视拍摄、制造浪漫等等，大大的拓展了无人机本身的用途，发达国家也在积极扩展行业应用与发展无人机技术。

2、无人机虽在市场上得到了广泛的应用和推广，但是却很容易受到外界因素的影响而发生锈蚀，并且在某些特定的环境中往往无法达到人们的使用需求，另外无人机机壳作为无人机的重要组成部分，其在冬季，金属材料由于受天气影响，往往会随之降低，而金属材料往往会因为低温而导致破损，从而引发各种意外情况的发生，现有的金属材料的耐磨性能也无法达到理想要求，质量重，且耐腐蚀性能堪忧，远远满足不了社会各行业发展对无人机材料的需求。

技术实现思路

1、为了克服现有技术的不足，本发明的目的是提供一种耐磨轻质无人机机壳复合金属材料，可显著提高无人机机壳的抗冲击强度，且成型工艺较为简单，具有耐磨、耐腐蚀及质轻等优点，将其应用于无人机机壳结构中可以直接减轻无人机的机身重量，保证了无人机的有效载荷，并对无人机的隐身性能及安全性能具有重要作用。

2、为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

3、一种耐磨轻质无人机机壳复合金属材料，所述复合金属材料由多层复合材料组成，所述多层复合材料包括基体层、中间层和复合层，所述基体层、中间层和复合层按照由上而下依次复合，所述基体层为碳纤维，所述中间层为电磁屏蔽胶水，所述复合层为金属基复合材料。

4、优选地，所述多层复合材料的厚度为6~8mm，其中所述基体层的厚度为2~2.5mm，所述中间层的厚度为2.5~3.5mm，所述复合层的厚度为1.5~2mm。

5、优选地，所述多层复合材料的制备方法如下：首先对碳纤维进行预热处理，平铺并在表面上涂覆均匀的助黏剂，随后将电磁屏蔽胶水置于其表面上，并调整所述电磁屏蔽胶水厚度，再将金属基复合材料置于其上方，加压处理并静置24h后，得到多层复合材料。

6、优选地，对所述碳纤维进行预热处理的过程为：将所述碳纤维进行干燥，随后在100~120℃、0.1~0.2mpa的条件下热压处理15min。

7、优选地，所述电磁屏蔽胶水的复合过程为：通过四面涂布器或涂布仪调节所述电磁屏蔽胶水的厚度，随后在其表面平铺所述金属基复合材料，在0.01~0.02mpa的条件下加压15~20min。

8、优选地，所述金属基复合材料由以下重量份的各组份制备而成：

9、铜粉16~28份、铁粉5~10份、铝粉5~10份、镍硅合金12~18份、镁合金5~8份、多元铁合金5~8份、纤维增强钛合金20~35份、纳米级二氧化硅粉末5~10份。

10、优选地，所述金属基复合材料的制备过程为：将所述铜粉、铁粉、铝粉置于搅拌罐中，加入粘稠液高速搅拌20min，得到凝胶物，随后将凝胶物置于烧结罐中，并向其中依次加入镍硅合金、镁合金、多元铁合金、纤维增强钛合金和纳米级二氧化硅粉末，在温度为1100~1300℃的条件下进行轧制成型，随后以10℃/min对烧结罐进行降温处理，随炉冷却得到金属基复合材料。

11、优选地，所述复合金属材料应用于无人机机壳制作。

12、根据上述内容来看，金属基复合材料包括：铜粉、铁粉、铝粉、镍硅合金、镁合金、多元铁合金、纤维增强钛合金和纳米级二氧化硅，而铜粉本身具有良好的导电性、导热性及耐磨损的特点，其作为原料可会提高无人机机壳材料的耐磨性，但铜粉的用量不可大量使用，会增加机壳的重量，影响无人机的使用。

13、其次，原料中还涉及铝粉，其作为无人机机壳的材料之一，对无人机机壳赋予了轻质、高强度和良好的耐磨性，同时镍硅合金的加入，也可提高无人机机壳的高温性能和耐腐蚀性；镁合金的加入可提高机壳的轻量化程度、强度和耐腐蚀性，而纤维增强钛合金结合了钛合金的高强度和轻质特点，以及纤维增强材料的优异性能，以此提高无人机机壳的强度和刚度，并保持无人机机壳具有较轻的重量；而纳米级二氧化硅粉末用于改善无人机机壳的耐磨损性、抗冲击性和耐腐蚀性。

14、最后，根据原料各部分成分的优异性能，对原料进行复配制备得到无人机机壳材料，使的无人机机壳具有耐磨、轻质及耐腐蚀的特点。

15、根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：

16、本发明提供了一种耐磨轻质无人机机壳复合金属材料，由多层复合材料组成，所述多层复合材料包括基体层、中间层和复合层，所述基体层、中间层和复合层按照由下而上依次复合，所述基体层为碳纤维，所述中间层为电磁屏蔽胶水，所述复合层为金属基复合材料。可显著提高无人机机壳的抗冲击强度，且成型工艺较为简单，具有耐磨、耐腐蚀及质轻等优点，将其应用于无人机机壳结构中可以直接减轻无人机的机身重量，保证了无人机的有效载荷，并对无人机的隐身性能及安全性能具有重要作用。

技术特征：

1.一种耐磨轻质无人机机壳复合金属材料，其特征在于，所述复合金属材料由多层复合材料组成，所述多层复合材料包括基体层、中间层和复合层，所述基体层、中间层和复合层按照由上而下的顺序依次复合，所述基体层为碳纤维，所述中间层为电磁屏蔽胶水，所述复合层为金属基复合材料；

2.根据权利要求1所述的一种耐磨轻质无人机机壳复合金属材料，其特征在于，所述多层复合材料的厚度为6~8mm，其中所述基体层的厚度为2~2.5mm，所述中间层的厚度为2.5~3.5mm，所述复合层的厚度为1.5~2mm。

3.根据权利要求2所述的一种耐磨轻质无人机机壳复合金属材料，其特征在于，所述多层复合材料的制备方法为：首先对碳纤维进行预热处理，平铺并在表面上涂覆均匀的助黏剂，随后将电磁屏蔽胶水置于其表面上，并调整所述电磁屏蔽胶水厚度，再将金属基复合材料置于其上方，加压处理并静置24h后，得到多层复合材料。

4.根据权利要求3所述的一种耐磨轻质无人机机壳复合金属材料，其特征在于，对所述碳纤维进行预热处理的过程为：将所述碳纤维进行干燥，随后在100~120℃、0.1~0.2mpa的条件下热压处理15min。

5.根据权利要求3所述的一种耐磨轻质无人机机壳复合金属材料，其特征在于，所述电磁屏蔽胶水的复合过程为：通过四面涂布器或涂布仪调节所述电磁屏蔽胶水的厚度，随后在其表面平铺所述金属基复合材料，在0.01~0.02mpa的条件下加压15~20min。

6.根据权利要求1所述的一种耐磨轻质无人机机壳复合金属材料，其特征在于，所述金属基复合材料的制备过程为：将所述铜粉、铁粉、铝粉置于搅拌罐中，加入粘稠液高速搅拌20min，得到凝胶物，随后将凝胶物置于烧结罐中，并向其中依次加入镍硅合金、镁合金、多元铁合金、纤维增强钛合金和纳米级二氧化硅粉末，在温度为1100~1300℃的条件下进行轧制成型，随后以10℃/min对烧结罐进行降温处理，随炉冷却得到金属基复合材料。

7.根据权利要求1~6任一项所述的一种耐磨轻质无人机机壳复合金属材料，其特征在于，所述复合金属材料应用于无人机机壳制作。

技术总结本发明提供了一种耐磨轻质无人机机壳复合金属材料，属于无人机技术领域，所述复合金属材料由多层复合材料组成，所述多层复合材料包括基体层、中间层和复合层，所述基体层、中间层和复合层按照由下而上的顺序依次复合，所述基体层为碳纤维，所述中间层为电磁屏蔽胶水，所述复合层为金属基复合材料。本发明采用上述的一种耐磨轻质无人机机壳复合金属材料，可显著提高无人机机壳的抗冲击强度，且成型工艺较为简单，具有耐磨、耐腐蚀及质轻等优点，将其应用于无人机机壳结构中可以直接减轻无人机的机身重量，保证了无人机的有效载荷，并对无人机的隐身性能及安全性能具有重要作用。技术研发人员：姜广君,李云峰,宝音贺西受保护的技术使用者：内蒙古工业大学技术研发日：技术公布日：2024/6/5