蜂窩板是近代新興的一種輕型復(fù)合結(jié)構(gòu)材料,自問世以來就備受航空航天界親睞。
1940年,英國的希爾(hill)教授首次以桃花芯木為面板,巴薩木為芯子,疊層復(fù)合作為機(jī)翼成功應(yīng)用于飛翼式飛機(jī)上,大大降低了飛機(jī)重量。后來,德國哈威蘭飛機(jī)公司生產(chǎn)的“蚊式”飛機(jī)也采用這種夾芯結(jié)構(gòu)。自此,將兩層較薄“面板材料”和低密度“芯子”疊層復(fù)合以增加彎曲強(qiáng)度、減少重量的概念被廣泛應(yīng)用。1945年,美國杜法公司和馬丁公司成功將金屬蜂窩夾芯板應(yīng)用到飛機(jī)結(jié)構(gòu)上,并體現(xiàn)出了優(yōu)異性能。到20世紀(jì)50年代,由于塑料纖維工藝技術(shù)的發(fā)展,玻璃鋼蜂窩結(jié)構(gòu)問世,從此蜂窩制品開始進(jìn)入成熟期。
到20世紀(jì)60年代,高模量、高剛度的纖維增強(qiáng)復(fù)合材料開始出現(xiàn),砌纖維復(fù)合材料和碳纖維復(fù)合材料的工業(yè)化生產(chǎn)推動了面板材料的發(fā)展。
到1972年,美國杜邦公司研發(fā)了芳綸紙蜂窩,即Nomex蜂窩,其比強(qiáng)度、比剛度高(一般為鋼的9倍),隔音、隔熱、耐疲勞性好,至今仍被廣泛應(yīng)用。二十年后,杜邦公司又通過改變Nomex的聚合物分子結(jié)構(gòu),研發(fā)了性能相對更高的Korex蜂窩。后來,隨著玻璃纖維復(fù)合材料、碳纖維復(fù)合材料、芳香族聚酰胺復(fù)合材料等纖維增強(qiáng)熱塑性基體復(fù)合材料的不斷發(fā)展,“三明治”式蜂窩板的種類日趨多元化,其性能不斷提高,應(yīng)用領(lǐng)域也逐漸擴(kuò)大機(jī)械輕量化的發(fā)展,加快了節(jié)能減排的前進(jìn)步伐,尤其是在“克克計較”的航空航天領(lǐng)域。
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