蜂窝状三维立体整体空芯机织增强复合材料的成型技术

贾江鸣

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空芯结构复合材料具有高的能量吸收能力，隔音、隔热性能突出、同时具有重量轻、坚韧性好、比强度和比刚度高、耐冲击等优点，其应用极为广泛，如聚合泡沫体和蜂窝结构被广泛用作电子元件或者易碎货物的包装和衬垫材料，以吸收在运输途中产生的冲击能量。高强度的空芯结构复合材料则在航空、航天、运输工具、土建等许多领域应用，主要用作能量吸收体和代替钢材的结构材料减轻重量使用。目前全世界主要飞机制造公司生产飞机的地板、机冀等构件大都采用全复合材料夹芯结构。 常用的芯材加工方法是将轻金属屑箔（如铝箔）、玻璃布、碳纤维、芳族聚酰胺纤维、塑料片、牛皮纸、棉布等片状材料浸渍树脂后有规则地交叉胶接叠层，之后在厚度方向拉伸就形成了空芯结构的芯子。空芯结构的网格形式有正六边形、正方形、菱形等；也可预先把片状材料加工成波纹形状，再进行层间胶接。上述方法制作工艺简单，但获得的空芯复合材料整体性差，层间强力较低，即粘接处相对薄弱，特别是当这种材料受到剪切应力作用或在高温高湿高压环境下，很容易在粘接处开裂。为此，世界各国都在致力于采用特殊的纺织结构来研制空芯整体结构纺织复合材料。采用蜂窝状三维立体整体空芯机织物作用增强材料，通过与树脂复合固化成型最终研制成功蜂窝状三维立体整体空芯机织物增强复合材料。