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蜂窩復(fù)合板材的概述
1.1 蜂窩結(jié)構(gòu)材料
蜂窩結(jié)構(gòu)材料起源于仿生學(xué),最早用于航空航天領(lǐng)域,它以其比強(qiáng)度、比剛度高,隔熱、隔音、表面平整、不易變形、用料省和綜合成本低等卓越性能,在包裝材料、建筑業(yè)、家具制造等行業(yè)得到了廣泛的應(yīng)用。它可以是紙質(zhì)的,也可以是各種金屬的,還可以是其他材料制成的。
1.2 蜂窩紙芯
蜂窩紙芯是一種紙質(zhì)的蜂窩結(jié)構(gòu)材料。它是由再生紙經(jīng)上膠、疊層、壓制、裁切和連接而制成的,具有優(yōu)良的抗壓、抗彎性能。
新型環(huán)保的用材-蜂窩復(fù)合材料
1.蜂窩紙的起源
科學(xué)家發(fā)現(xiàn),蜜蜂所做的六角六面狀窩是一個杰作,它以最少的材料消耗,構(gòu)筑成極為堅固的蜂窩,其結(jié)構(gòu)要比其他任何形狀的結(jié)構(gòu)更強(qiáng)有力。因為這種多墻面的排列和一系列連續(xù)的蜂窩形的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),可以分散承擔(dān)來自各方的外力,使得蜂窩結(jié)構(gòu)對擠壓力的抵抗,比任何圓形或正方形要高得多??茖W(xué)家對蜂窩結(jié)構(gòu)的研究,給人們的啟迪是,即使非常纖薄的材料,只要把它制成蜂窩形狀,就能夠承受很大的壓力。正是受到蜂巢的啟發(fā),蜂窩結(jié)構(gòu)材料才開始面世的。
蜂窩與蜂窩紙
航空科學(xué)家在飛行器的制造中遇到了一個十分棘手的難題,飛行器的艙體既要堅固,又要輕。強(qiáng)度與重量之間產(chǎn)生了矛盾。因此除了選擇輕質(zhì)高強(qiáng)度的材料之外,還必須選擇合理的結(jié)構(gòu)形式。
那么什么樣的結(jié)構(gòu)合理呢?科學(xué)家經(jīng)過長期的尋覓,終于從蜂窩中得到了靈感。蜜蜂被人類稱做是天才的建筑師,它們修筑的蜂窩真是一座奇妙的大廈。每個蜂房都是一個六角形的空心柱體,周圍六個邊和其他六個蜂房相鄰。每個蜂房的底壁又都由三個菱形組成,與下一層的蜂房相吻合。這樣的結(jié)構(gòu)用料最少,能承受大的負(fù)荷力,具有優(yōu)良的力學(xué)性能。現(xiàn)在很多飛行器中都采用了鋁制蜂窩結(jié)構(gòu)。
隨著人類環(huán)保意識的增強(qiáng),泡沫塑料、木質(zhì)包裝正逐步被淘汰,開發(fā)一種替代品成為當(dāng)務(wù)之急。仿生學(xué)家根據(jù)蜂窩的結(jié)構(gòu)又創(chuàng)造出了蜂窩紙。怎么在紙板中間做出蜂窩結(jié)構(gòu)呢?首先將再生紙一層層粘合起來,然后縱向裁剪成一段一段,這就是蜂窩紙芯。再把這些一段段的紙芯粘接起來。通過機(jī)器的拉伸作用,蜂窩結(jié)構(gòu)就出現(xiàn)了。上下兩面再覆蓋上紙板,這就是蜂窩紙板了。