JPH0453736A - ハニカムサンドイッチ板及びその製造方法 - Google Patents
ハニカムサンドイッチ板及びその製造方法Info
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- JPH0453736A JPH0453736A JP16492990A JP16492990A JPH0453736A JP H0453736 A JPH0453736 A JP H0453736A JP 16492990 A JP16492990 A JP 16492990A JP 16492990 A JP16492990 A JP 16492990A JP H0453736 A JPH0453736 A JP H0453736A
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- Japan
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- preform
- skin
- honeycomb
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- Laminated Bodies (AREA)
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は、宇宙機器等の構成に使用するハニカムサン
ドイッチ板ならびにその製造方法に関するものである。
ドイッチ板ならびにその製造方法に関するものである。
第５図に従来のこの種のハニカムサンドイッチ板の一例
の断面図を示す。ｌｌａ、ｌｌｂはそれぞれ連続炭素繊
維強化プラスチック製の各スキン、１２はアルミハニカ
ムコア、１３は各スキン１１ａ、ｌｌｂとコア１２とを
接着するための接着剤である。
の断面図を示す。ｌｌａ、ｌｌｂはそれぞれ連続炭素繊
維強化プラスチック製の各スキン、１２はアルミハニカ
ムコア、１３は各スキン１１ａ、ｌｌｂとコア１２とを
接着するための接着剤である。
これらの製造方法としては、各スキン１１８゜１１ｂは
、連続炭素繊維製のクロスにエポキシ樹脂を含浸させた
のち、加圧、加温して熱硬化させることにより極薄スキ
ンを製造し、アルミニウムコア１２の上下に接着剤１３
を塗布し、加圧、加熱により接着して、この種のハニカ
ムサンドイッチを製造していた。
、連続炭素繊維製のクロスにエポキシ樹脂を含浸させた
のち、加圧、加温して熱硬化させることにより極薄スキ
ンを製造し、アルミニウムコア１２の上下に接着剤１３
を塗布し、加圧、加熱により接着して、この種のハニカ
ムサンドイッチを製造していた。
この種のハニカムサンドイッチ板は、人工衛星の構体部
や太陽電池バドル等に使用される力（、その稼動中、太
陽光による輻射熱１機器類からの熱の発生等の影響を受
けるため、放熱性の良好なハニカムサンドイッチ板か要
求されている。しかしながら、従来の＋Ｊｉｒ記ハニカ
ムサン！・イッチ板のハニカムコアは熱伝導特性のよい
アルミニウム製であるが、スキンは熱硬化性樹脂をマト
リックスとしたスキン材製であり、熱伝導率が５０〜８
０ｗ ／ ｍにと比較的低くまた耐熱性も１００〜１５
０℃と比較的低いため、ヒートシンク等の熱対策手段が
必要であった。また、ハニカムサンドイッチ板成形工程
時において、マトリックスとして樹脂を使用するため、
スキンの剛性が比較的低く、加熱硬化して接着後に熱膨
張率の大きいアルミハニカムの熱収縮力によりスキンの
たわみ変形が発生するなとの問題点があった。
や太陽電池バドル等に使用される力（、その稼動中、太
陽光による輻射熱１機器類からの熱の発生等の影響を受
けるため、放熱性の良好なハニカムサンドイッチ板か要
求されている。しかしながら、従来の＋Ｊｉｒ記ハニカ
ムサン！・イッチ板のハニカムコアは熱伝導特性のよい
アルミニウム製であるが、スキンは熱硬化性樹脂をマト
リックスとしたスキン材製であり、熱伝導率が５０〜８
０ｗ ／ ｍにと比較的低くまた耐熱性も１００〜１５
０℃と比較的低いため、ヒートシンク等の熱対策手段が
必要であった。また、ハニカムサンドイッチ板成形工程
時において、マトリックスとして樹脂を使用するため、
スキンの剛性が比較的低く、加熱硬化して接着後に熱膨
張率の大きいアルミハニカムの熱収縮力によりスキンの
たわみ変形が発生するなとの問題点があった。
この発明は、以上のような従来例の問題点を解消するた
めになされたもので、スキンおよび）＼ニカムコアを熱
伝導率の大きい同一の材料で構成して全体の熱伝導率を
向上させ、かつ熱膨張率を同一にして、製品の変形を防
止し寸法安定化を計るとともに、その製造方法を提供す
ることを目的としている。
めになされたもので、スキンおよび）＼ニカムコアを熱
伝導率の大きい同一の材料で構成して全体の熱伝導率を
向上させ、かつ熱膨張率を同一にして、製品の変形を防
止し寸法安定化を計るとともに、その製造方法を提供す
ることを目的としている。
〔課題を解決するための手段）
このため、この発明に係るハニカムサンドイッチ板は、
スキンとハニカムコアとを連続炭素繊維強化炭素で構成
し、接着によりこれを一体化するよう構成することによ
り、前記目的を達成しようとするものである。
スキンとハニカムコアとを連続炭素繊維強化炭素で構成
し、接着によりこれを一体化するよう構成することによ
り、前記目的を達成しようとするものである。
また、この種のハニカムサンドイッチ板のスキンの製造
法を、連続炭素繊維をクロスに織る工程と、このクロス
に熱硬化性樹脂を含浸して加圧。
法を、連続炭素繊維をクロスに織る工程と、このクロス
に熱硬化性樹脂を含浸して加圧。
加熱することにより熱硬化させてプリフォーム成形する
工程と、このプリフォームを１，０００〜２．０００℃
にて焼成して炭素化し、さらに各空洞部に炭素を埋設し
て焼成し、これら空洞部が実質的になくなるまでこの工
程を緑返し焼成して黒鉛化することにより連続炭素繊維
強化炭素の極薄スキンを製造する工程とより成り、一方
、このノ１ニカムサンドイッチ板のハニカムコアの製造
法として連続炭素繊維クロスに熱硬化樹脂を含浸し、連
続した凹凸部を有してこれら凹凸部の先端部に各平行部
を設けた成形型に当接させ加圧、加熱して硬化させるこ
とにより、連続した凹凸部と先端部に各平行部を有する
コア部品を成形する工程と、これらコア部品を互いに隣
接するよう順次配設して前記凹凸部の平行部同士を接着
させることによりプリフォームを成形する工程と、この
プリフォームを１，０００〜２，０００℃にて焼成して
炭素化し、さらに各空洞部に炭素を埋設して焼成し、こ
れら空洞部が実質的になくなるまでこの工程を繰返し焼
成して黒鉛化することにより連続炭素繊維強化炭素のハ
ニカムコアを製造する工程と、これらスキンとハニカム
コアとを接着剤により一体化させる工程とよりそれぞれ
構成することを特徴とするハニカムサンドイッチ板の製
造方法を提供しようとするものである。
工程と、このプリフォームを１，０００〜２．０００℃
にて焼成して炭素化し、さらに各空洞部に炭素を埋設し
て焼成し、これら空洞部が実質的になくなるまでこの工
程を緑返し焼成して黒鉛化することにより連続炭素繊維
強化炭素の極薄スキンを製造する工程とより成り、一方
、このノ１ニカムサンドイッチ板のハニカムコアの製造
法として連続炭素繊維クロスに熱硬化樹脂を含浸し、連
続した凹凸部を有してこれら凹凸部の先端部に各平行部
を設けた成形型に当接させ加圧、加熱して硬化させるこ
とにより、連続した凹凸部と先端部に各平行部を有する
コア部品を成形する工程と、これらコア部品を互いに隣
接するよう順次配設して前記凹凸部の平行部同士を接着
させることによりプリフォームを成形する工程と、この
プリフォームを１，０００〜２，０００℃にて焼成して
炭素化し、さらに各空洞部に炭素を埋設して焼成し、こ
れら空洞部が実質的になくなるまでこの工程を繰返し焼
成して黒鉛化することにより連続炭素繊維強化炭素のハ
ニカムコアを製造する工程と、これらスキンとハニカム
コアとを接着剤により一体化させる工程とよりそれぞれ
構成することを特徴とするハニカムサンドイッチ板の製
造方法を提供しようとするものである。
（作用）
以上のような構成と製造方法とによるこの発明における
ハニカムサンドイッチ板は、スキンとノ＼ニカムコアと
を同一部材の連続炭素繊維強化炭素とすることにより、
スキンおよびハニカムコアのの熱伝導率が約１００〜２
００ Ｗ ／ ｍにと改善されて放熱特性が向上し、ま
た、耐熱性も約５００〜１５００℃と向上する。さらに
スキンと同一材料としたハニカムコアの熱膨張係数は、
従来のアルミハニカムの場合に比較して大幅に低減され
、さらに剛性に関しても弾性係数が約１０．０００〜２
０．０００にｇｌｏｌと向上して成形時にひずみの発生
が少い寸法安定性の良好なハニカムサンドイッチ板が得
られる。
ハニカムサンドイッチ板は、スキンとノ＼ニカムコアと
を同一部材の連続炭素繊維強化炭素とすることにより、
スキンおよびハニカムコアのの熱伝導率が約１００〜２
００ Ｗ ／ ｍにと改善されて放熱特性が向上し、ま
た、耐熱性も約５００〜１５００℃と向上する。さらに
スキンと同一材料としたハニカムコアの熱膨張係数は、
従来のアルミハニカムの場合に比較して大幅に低減され
、さらに剛性に関しても弾性係数が約１０．０００〜２
０．０００にｇｌｏｌと向上して成形時にひずみの発生
が少い寸法安定性の良好なハニカムサンドイッチ板が得
られる。
（実施例）
以下に、この発明を実施例に基づいて説明する。
（構成）
第１図に、この発明に係るハニカムサンドイッチ板の一
実施例のスキンの一部を破断した斜視図、第２図にその
断面図を示す。ｌａ、ｌｂは、基板としての連続炭素繊
維クロス２とマトリックスとしての連続炭素繊維クロス
２とマトリックスとしての炭素３から成る各スキンであ
り、６は、基材として連続炭素繊維クロス４とマトリッ
クスとしての炭素５とから成るハニカムコアである。７
は、ガラスペースト等耐熱性接着剤を示（製造方法） このハニカムサンドイッチ板は、次のような各工程手順
により製造される。
実施例のスキンの一部を破断した斜視図、第２図にその
断面図を示す。ｌａ、ｌｂは、基板としての連続炭素繊
維クロス２とマトリックスとしての連続炭素繊維クロス
２とマトリックスとしての炭素３から成る各スキンであ
り、６は、基材として連続炭素繊維クロス４とマトリッ
クスとしての炭素５とから成るハニカムコアである。７
は、ガラスペースト等耐熱性接着剤を示（製造方法） このハニカムサンドイッチ板は、次のような各工程手順
により製造される。
まず、各スキンｌａ、ｌｂは、１．０００〜１２．００
０フイラーの連続炭素繊維をクロスに織って連続炭素繊
維クロス（布）２を製造し、次にこのクロス２にフェノ
ール樹脂またはエポキシ樹脂などの熱硬化性樹脂を含浸
させ、加圧、加熱して熱硬化させることによりプリフォ
ームを製造する。次に、このプリフォームを１，０００
〜２．０００℃で焼成して炭化させ、次にその各空洞部
に炭素を埋設／充填して焼成し、さらにこの工程な緑返
し、これらの空洞部が実質的になくなるまで炭素を充填
して黒鉛化することにより、連続炭素繊維強化炭素の０
．２〜１．０ｍｓ程度の極薄スキンを製造する。
０フイラーの連続炭素繊維をクロスに織って連続炭素繊
維クロス（布）２を製造し、次にこのクロス２にフェノ
ール樹脂またはエポキシ樹脂などの熱硬化性樹脂を含浸
させ、加圧、加熱して熱硬化させることによりプリフォ
ームを製造する。次に、このプリフォームを１，０００
〜２．０００℃で焼成して炭化させ、次にその各空洞部
に炭素を埋設／充填して焼成し、さらにこの工程な緑返
し、これらの空洞部が実質的になくなるまで炭素を充填
して黒鉛化することにより、連続炭素繊維強化炭素の０
．２〜１．０ｍｓ程度の極薄スキンを製造する。
一方、ハニカムコア６は、前記連続炭素繊維クロス４に
フェノール樹脂またはエポキシ樹脂などの熱硬化性樹脂
を含浸し、連続した同一ピッチの凹凸部を有してこれら
凹凸部の先端部に各平行部を設けた成形型に当接させて
加圧、加熱し、硬化させることにより、第３図のコア部
品の平面図に示すような、連続した凹凸部９を有し、こ
れら凹凸の先端に各平行部１０を備えたコア部品８成形
する。なお、第３図において１９は含浸する熱硬化性樹
脂を示す。
フェノール樹脂またはエポキシ樹脂などの熱硬化性樹脂
を含浸し、連続した同一ピッチの凹凸部を有してこれら
凹凸部の先端部に各平行部を設けた成形型に当接させて
加圧、加熱し、硬化させることにより、第３図のコア部
品の平面図に示すような、連続した凹凸部９を有し、こ
れら凹凸の先端に各平行部１０を備えたコア部品８成形
する。なお、第３図において１９は含浸する熱硬化性樹
脂を示す。
次に、第４図にハニカムコアの平面図を示すように、こ
れら各コア部品８を互いに対称的に隣接するよう順次配
設し、各凹凸部９の平行部１０同士を接着剤７により互
いに接着させることによりプリフォームを成形製造し、
次にこのプリントフオームを１，０００〜２，０００℃
で焼成して炭化させたのち、その各空洞部に炭素５を埋
設／充填して焼成すると共に、さらにこの工程を繰返し
、これら空洞部が実質的になくなるまで焼成して黒鉛化
させることにより、連続炭素繊維強化炭素のハニカムコ
ア６を製造する。次に接着剤７によりハニカムコア６の
上下にそれぞれ各スキンｌａ、ｌｂを接着して一体化す
る。以上にような製造方法により、本実施例のハニカム
コアサンドイツチ板製品を製造する。
れら各コア部品８を互いに対称的に隣接するよう順次配
設し、各凹凸部９の平行部１０同士を接着剤７により互
いに接着させることによりプリフォームを成形製造し、
次にこのプリントフオームを１，０００〜２，０００℃
で焼成して炭化させたのち、その各空洞部に炭素５を埋
設／充填して焼成すると共に、さらにこの工程を繰返し
、これら空洞部が実質的になくなるまで焼成して黒鉛化
させることにより、連続炭素繊維強化炭素のハニカムコ
ア６を製造する。次に接着剤７によりハニカムコア６の
上下にそれぞれ各スキンｌａ、ｌｂを接着して一体化す
る。以上にような製造方法により、本実施例のハニカム
コアサンドイツチ板製品を製造する。
このような製造方法により、前記従来例の比較的低いス
キンの放熱特性（熱伝達率約５０〜８０ Ｗ ／ ｍに
）、剛性、耐熱性（約１００〜１５０℃）及び比較的大
きい熱変形性（アルミハニカムコアの大きい熱膨張係数
約２３〜２５×ｔｏ−６）に対比して、本実施例の良好
な放熱特性（熱伝達率約７Ｏ−２００Ｗ／ｍに）、剛性
（弾性係数約１０．０００〜２０，０００にｇ／ａｓ”
） 。
キンの放熱特性（熱伝達率約５０〜８０ Ｗ ／ ｍに
）、剛性、耐熱性（約１００〜１５０℃）及び比較的大
きい熱変形性（アルミハニカムコアの大きい熱膨張係数
約２３〜２５×ｔｏ−６）に対比して、本実施例の良好
な放熱特性（熱伝達率約７Ｏ−２００Ｗ／ｍに）、剛性
（弾性係数約１０．０００〜２０，０００にｇ／ａｓ”
） 。
耐熱性（約５００〜１，５００℃）及び極めて小さい熱
変形性（スキン／コア材料が同一で、かつ小さい熱膨張
係数約１〜−ＩＸＩＯ−’）を有するハニカムサンドイ
ッチ板が得られる。
変形性（スキン／コア材料が同一で、かつ小さい熱膨張
係数約１〜−ＩＸＩＯ−’）を有するハニカムサンドイ
ッチ板が得られる。
（他の実施例）
なお、前記実施例においては、この発明原理により各ス
キン材とハニカムコア材とを連続炭素繊雑強化炭素クロ
ス系の同一材料を使用したが、この発明の応用例として
、この種のハニカムサンドイッチ板の稼動環境条件等に
より、全体の熱伝達率／熱膨張率等の許容範囲内におい
て、各スキン材のみを前記材料を使用しハニカムコアは
、従来のアルミハニカムコアを使用しても差支えないこ
とはもちろんである。
キン材とハニカムコア材とを連続炭素繊雑強化炭素クロ
ス系の同一材料を使用したが、この発明の応用例として
、この種のハニカムサンドイッチ板の稼動環境条件等に
より、全体の熱伝達率／熱膨張率等の許容範囲内におい
て、各スキン材のみを前記材料を使用しハニカムコアは
、従来のアルミハニカムコアを使用しても差支えないこ
とはもちろんである。
以上、説明したように、この発明によれば、従来例の放
熱特性、剛性及び耐熱性共に比較的低い連続炭素繊維強
化プラスチック製のスキンに対して、熱伝導性が良好で
剛性も高く、かつ耐熱特性も向上させたスキンを採用し
、ハニカムコアも、従来例の熱膨張係数の大きいアルミ
ハニカムコアから、同係数の極めて小さい繊維強化伏素
のハニカムコアを採用したため、放熱特性の剛性及び耐
熱特性が優れたハニカムサンドイッチ板が得られ、また
、スキン／コアを熱ｌ！張係数の小さい同一材質とした
ために、成形時の熱ひずみが少く熱的寸法安定性の優れ
たハニカムサンドイッチ板がＩＩらねる。
熱特性、剛性及び耐熱性共に比較的低い連続炭素繊維強
化プラスチック製のスキンに対して、熱伝導性が良好で
剛性も高く、かつ耐熱特性も向上させたスキンを採用し
、ハニカムコアも、従来例の熱膨張係数の大きいアルミ
ハニカムコアから、同係数の極めて小さい繊維強化伏素
のハニカムコアを採用したため、放熱特性の剛性及び耐
熱特性が優れたハニカムサンドイッチ板が得られ、また
、スキン／コアを熱ｌ！張係数の小さい同一材質とした
ために、成形時の熱ひずみが少く熱的寸法安定性の優れ
たハニカムサンドイッチ板がＩＩらねる。
第１図は、この発明に係るハニカムサンドイッチ板の一
実施例の斜視図、第２図はその断面図、第３図はコア部
品の平面図、第４図はハニカムコアの平面図、第５図は
、従来のハニカムサンドイッチ板の一例の断面図である
。 １ａ、ｌｂは連続炭素繊維強化炭素のスキン、２．４は
連続炭素繊維クロス、３．５は炭素５６は連続炭素繊維
強化炭素のハニカムコア、７は接着剤、８はコア部品、
９はコア部品の凹凸部、１０はコア部品の凹凸部の平行
図を示す。 なお、各図中、同一符号は同一構成要素を示す。
実施例の斜視図、第２図はその断面図、第３図はコア部
品の平面図、第４図はハニカムコアの平面図、第５図は
、従来のハニカムサンドイッチ板の一例の断面図である
。 １ａ、ｌｂは連続炭素繊維強化炭素のスキン、２．４は
連続炭素繊維クロス、３．５は炭素５６は連続炭素繊維
強化炭素のハニカムコア、７は接着剤、８はコア部品、
９はコア部品の凹凸部、１０はコア部品の凹凸部の平行
図を示す。 なお、各図中、同一符号は同一構成要素を示す。
Claims (2)
- （１）ハニカムサンドイッチ板のスキン板とハニカムコ
ア材とを連続炭素繊維クロスを基材として炭素をマトリ
ックスとした連続炭素繊維強化炭素で構成し、前記スキ
ン板とハニカムコアとを接合して一体化したことを特徴
とするハニカムサンドイッチ板。 - （２）ハニカムサンドイッチ板のスキンの製造法として
、連続炭素繊維をクロスに織る工程と、このクロスに熱
硬化性樹脂を含浸して加圧、加熱することにより熱硬化
させてプリフォーム成形する工程と、このプリフォーム
を１，０００〜２，０００℃にて焼成して炭素化し、さ
らに各空洞部に炭素を埋設して焼成し、これら空洞部が
実質的になくなるまでこの工程を繰返し焼成して黒鉛化
することにより連続炭素繊維強化炭素の極薄スキンを製
造する工程とより成り、一方、このハニカムサンドイッ
チ板のハニカムコアの製造法として連続炭素繊維クロス
に熱硬化樹脂を含浸し、連続した凹凸部を有してこれら
凹凸部の先端部に各平行部を設けた成形型に当接させ加
圧、加熱して硬化させることにより、連続した凹凸部と
先端部に各平行部を有するコア部品を成形する工程と、
これらコア部品を互いに隣接するよう順次配設して前記
凹凸部の平行部同士を接着させることによりプリフォー
ムを成形する工程と、このプリフォームを１，０００〜
２，０００℃にて焼成して炭素化し、さらに各空洞部に
炭素を埋設して焼成し、これら空洞部が実質的になくな
るまでこの工程を繰返し焼成して黒鉛化することにより
連続炭素繊維強化炭素のハニカムコアを製造する工程と
、これらスキンとハニカムコアとを接着剤により一体化
させる工程とよりそれぞれ成ることを特徴とするハニカ
ムサンドイッチ板の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16492990A JPH0453736A (ja) | 1990-06-22 | 1990-06-22 | ハニカムサンドイッチ板及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16492990A JPH0453736A (ja) | 1990-06-22 | 1990-06-22 | ハニカムサンドイッチ板及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0453736A true JPH0453736A (ja) | 1992-02-21 |
Family
ID=15802526
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16492990A Pending JPH0453736A (ja) | 1990-06-22 | 1990-06-22 | ハニカムサンドイッチ板及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0453736A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0586000A1 (en) * | 1992-08-10 | 1994-03-09 | The Boeing Company | Non-metallic thermally conductive honeycomb thrust reverser inner wall |
| EP0670776A4 (en) * | 1992-03-19 | 1994-11-21 | Hexcel Corp | NON-METALLIC HONEYCOMB STRUCTURE WITH HIGH THERMAL CONDUCTIVITY. |
| US6114006A (en) * | 1997-10-09 | 2000-09-05 | Alliedsignal Inc. | High thermal conductivity carbon/carbon honeycomb structure |
| JP2004009453A (ja) * | 2002-06-05 | 2004-01-15 | Mitsubishi Electric Corp | グリッド構造およびその作製方法 |
| CN104354382A (zh) * | 2014-10-17 | 2015-02-18 | 成都科创佳思科技有限公司 | 铝塑复合板 |
| CN108840697A (zh) * | 2018-06-29 | 2018-11-20 | 航天材料及工艺研究所 | 一种碳/碳复合材料蜂窝及其制备方法 |
-
1990
- 1990-06-22 JP JP16492990A patent/JPH0453736A/ja active Pending
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| US6051302A (en) * | 1992-08-10 | 2000-04-18 | The Boeing Company | Thrust reverser inner wall |
| US6210773B1 (en) | 1992-08-10 | 2001-04-03 | The Boeing Company | Non-metallic thermally conductive honeycomb thrust reverser inner wall |
| US6440521B1 (en) | 1992-08-10 | 2002-08-27 | The Boeing Company | Method for transferring heat in an aircraft engine thrust reverser |
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| CN108840697B (zh) * | 2018-06-29 | 2021-07-13 | 航天材料及工艺研究所 | 一种碳/碳复合材料蜂窝及其制备方法 |
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