蜂窝芯材

用作飞机雷达罩、天线罩的材料
蜂窝芯材( honeycomb core)一种低密度蜂窝状材料,用作夹层结构的芯材。可以使用500多种不同的材料制造,主要的蜂窝芯材材料有铝合金、用树脂浸渍的玻璃纤维织物、芳族纤维纸、牛皮纸、石墨纤维和凯夫拉纤维等,树脂含量约50%。蜂窝孔有多种不同形状,如六边形、矩形、增强形等。其性能取决于材料、孔格形状和尺寸等,各向异性,正六边形蜂窝芯材沿L方向的剪切强度约为W方向的两倍。主要用作飞机雷达罩、天线罩、飞机地板、方向舵等。

简介

蜂窝芯材(honeycomb core),简称蜂窝芯。夹于蜂窝夹层结构两块面板中间的蜂窝状芯材。在夹层结构中主要承受剪切应力,使夹层结构具有高抗弯刚度。有两种分类方法:按制作蜂窝材料分芳纶纸蜂窝(Nomex蜂窝)、玻璃布蜂窝、铝蜂窝、石墨蜂窝、普通纸蜂窝、牛皮纸蜂窝、不锈钢蜂窝、塑料蜂窝、棉布蜂窝等,常用的有Nomex、玻璃布、铝蜂窝三种;按蜂窝孔格外形分六边形、长方形、正方形、铃形、正弦曲线形、菱形.双铃形、管状蜂窝等,最长用的为六边形蜂窝。蜂窝芯为轻质材料,密度因材料类型、厚薄、孔格大小、浸渍树脂含量不同而异,如Nomex蜂窝密度为24~144kg/m,玻璃布蜂窝为32~192kg/m,铝蜂窝为16~192kg/m。同种材料蜂窝力学性能随密度增加而提高;同一密度范围内,孔格愈小、孔壁愈厚,力学性能愈高。相同密度下的Nomex、玻璃布和铝蜂窝的压缩强度基本相当,但玻璃布和铝蜂窝的剪切强度高于Nomex蜂窝。同密度的蜂窝中,以石墨蜂窝的强度、模量为最高。蜂窝芯属各向异性材料,L向(垂直于孔格展开方向W向)的剪切强度和弯曲强度比W向大得多。铝蜂窝力学性能、耐久性好,能导热,制作工艺简单,但耐疲劳、抗冲击性能差。与复合材料面板接触产生电化学腐蚀;玻璃布蜂窝强度、刚度好,介电性、耐腐蚀性优良,但脆性大、韧性差,加工精度较低;Nomex蜂窝容重轻、比强度比刚度大、抗冲击、抗疲劳、耐腐蚀性能优良,能耐高温(在160℃下长期工作),加工精度高,但制作工艺复杂,剪切模量较低,成本较高;纸蜂窝制造简便、价格低廉,但力学性能和耐水性较差。各类蜂窝按性能和价位不同广泛应用于不同领域,如航空、造船、建筑、电信、汽车、列车、体育器材等。

蜂窝芯材分类

蜂窝芯材有金属蜂窝芯材和非金属蜂窝芯材两大类。金属蜂窝芯材主要是铝合金蜂窝芯材。非金属蜂窝芯材有玻璃布蜂窝芯材、纸蜂窝芯材和Nomex蜂窝芯材等。纸蜂窝芯材由于其性能较低,在飞机结构中基本不用。