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天然蜂窩結(jié)構(gòu)存在于許多不同的環(huán)境中，從蜂巢到巖石中的蜂窩狀風(fēng)化。在此基礎(chǔ)上，人造蜂窩結(jié)構(gòu)已經(jīng)被構(gòu)造成具有相似的幾何形狀，從而可減少材料用量，并實(shí)現(xiàn)最小的重量和材料成本。

人造蜂窩結(jié)構(gòu)在薄的垂直壁之間形成了一系列中空單元陣列，因此材料具有最小的密度和高的面外壓縮性能。

1 蜂窩復(fù)合材料是如何制造的？

目前通常有三種方法來(lái)加工蜂窩結(jié)構(gòu)，即膨脹法、波紋法和成型法，這些方法可以追溯到20世紀(jì)。如今，蜂窩芯的制造涉及到膨脹和波紋工藝的使用，其中使用了復(fù)合材料，如玻璃纖維、鋁和碳纖維增強(qiáng)塑料。

為了制造熱塑性蜂窩狀結(jié)構(gòu)，通常所使用的原料是聚丙烯，采用的主要方法是擠壓。一種更具成本效益的熱塑性蜂窩狀結(jié)構(gòu)制造方法可以實(shí)現(xiàn)連續(xù)的在線生產(chǎn)和直接層壓蒙皮。

與之相類似，金屬蜂窩也可以通過(guò)切割和彎曲從金屬輥上進(jìn)行連續(xù)的金屬蜂窩的在線生產(chǎn)。除了金屬蜂窩復(fù)合材料結(jié)構(gòu)，也有紙板蜂窩材料在制造中，用于紙托盤和包裝的封堵、緩沖和支撐。

2 蜂窩復(fù)合材料的主要優(yōu)勢(shì)有哪些？

蜂窩復(fù)合材料的性能優(yōu)勢(shì)主要體現(xiàn)在一下幾個(gè)方面：

優(yōu)異的強(qiáng)度重量比

耐腐蝕性

高韌性

防火、防霉

高溫性能

不吸收水分

易于加工和成形

節(jié)省成本、具有經(jīng)濟(jì)效益

鋁蜂窩提供最大的剛度，也是市場(chǎng)上具有最高的強(qiáng)度重量比的結(jié)構(gòu)芯材之一

Kevlar™ 蜂窩符合嚴(yán)格的煙霧、毒性和可燃性標(biāo)準(zhǔn)。

3 蜂窩復(fù)合材料的典型應(yīng)用有哪些？

蜂窩狀材料有著廣泛的應(yīng)用。一些常見(jiàn)應(yīng)用包括以下幾個(gè)方面：

滑雪板

火箭下部結(jié)構(gòu)和噴氣式飛機(jī)

LED技術(shù)和揚(yáng)聲器技術(shù)

汽車結(jié)構(gòu)

空氣、水、流體和光的定向

電氣屏蔽外殼

風(fēng)力渦輪機(jī)葉片

潔凈室墻板和建筑外部幕墻面板

采暖、通風(fēng)、空調(diào)設(shè)備及裝置

能量吸收保護(hù)結(jié)構(gòu)

在船舶工業(yè)中，可以提供浮力，并提高速度

在鐵路工業(yè)中，用于制造門、地板、能量吸收器/緩沖器和家具

在海洋工業(yè)中，用于建造商業(yè)船舶和海軍船舶艙壁、壁板、隔墻板、家具和其他一些應(yīng)用

4 國(guó)外主要蜂窩復(fù)合材料公司有哪些？

Corex Honeycomb是一家總部位于英國(guó)的公司，生產(chǎn)高質(zhì)量的鋁蜂窩芯，廣泛應(yīng)用于海洋、國(guó)防、航空航天、鐵路和汽車行業(yè)。鋁蜂窩由于其優(yōu)異的高強(qiáng)度重量比，以及在要求最小重量和強(qiáng)度的領(lǐng)域而備受青睞。

杜邦公司參與了兩種蜂窩復(fù)合材料的制造，即Nomex®和Kevlar®。這兩種產(chǎn)品都具有剛度、韌性、強(qiáng)度、耐腐蝕性和輕量化的特點(diǎn)，使其成為建筑、大眾運(yùn)輸和海運(yùn)等行業(yè)的高需求材料。例如，在飛機(jī)結(jié)構(gòu)中薄Nomex®蜂窩夾層復(fù)合材料板用于包括儲(chǔ)物箱、地板、發(fā)動(dòng)機(jī)短艙、外部控制面、直升機(jī)葉片和尾吊桿等在內(nèi)的飛機(jī)部件。同樣，在運(yùn)輸行業(yè)，這些輕質(zhì)蜂窩復(fù)合材料結(jié)構(gòu)有助于提供成本效益。

Amber Composites公司是一家英國(guó)公司，從事高性能復(fù)合材料的制造。這家公司已經(jīng)被TenCate Group收購(gòu)，TenCate Group是一家為反彈道航空航天工業(yè)提供先進(jìn)復(fù)合材料和廣泛工業(yè)應(yīng)用的全球供應(yīng)商。

Hexcel公司是全球先進(jìn)復(fù)合材料技術(shù)的領(lǐng)導(dǎo)者、全球碳纖維的領(lǐng)先生產(chǎn)商以及全球航空航天業(yè)蜂窩制造的領(lǐng)導(dǎo)者，其蜂窩結(jié)構(gòu)材料在航空航天、體育、火車等領(lǐng)域典型應(yīng)用如下表所示。

（主要參考：AZO Materials）