三明治式復合材料概述(一)
每個人都知道絕緣板是由絕緣泡沫板和兩層塑料表層組成的。雖然夾在兩個表層之間的核心層在產品外觀上是看不見的,但是這個核心層卻隱藏著很大用途。比如說可以應用在輪船的底部、汽車的車身或者是高科技材料(如天線屏蔽器、航行器地板、賽車)等等。
核心層一般都具有較高的硬度質量比與絕緣質量的比值,同時,中間曾也具有吸濕、消聲等性能。在小數情況下,層不層之間可以采用不同的材料,例如金屬和橡膠之間根據特有的方向進行交替排列以達到控制產品彈性的目的。層與層之間以球狀形態排列能使材料達到大的自由度。三層產品一般都采用好幾種不同組分的物質。
這是一個什么樣的技術?
這個技術就是:將兩個有增強樹脂或一些金屬做成的涂層或表皮或表層牢固地粘貼在中間的泡沫、木板、發泡材料、聚合物、塑料或彈性體的兩個表層。中間曾和兩個表層可以是任意形狀的:很多的核心層面板都是平行六面體,但是也有其他各種各樣形狀的。而且,這個技術可以擴展到多層,而不僅僅局限于3層。圖1種列舉了現在的夾層工藝,其各層的各種組分如下:
?在核心層的兩個表面都有一層表皮。這兩層表皮可以是不一樣的,例如:一面可以使用塑料,而另外一面則可以使用金屬。這種在日常生活種是比較常見的,如:鐵路和道路運輸等。
?在中間的外表面形成一個連續的表層,表層將核心層完全包含。這種三明治式多層復合材料主要應用在航空、運動及休閑器材(滑雪板、自行車、曲棍球)、航海結構部件等。
?聚合物注解注塑到已經做好的結構框架里,或者是聚合物在已經做好的金屬框架里進行發泡。這種技術主要應用在汽車工業上,主要是為了提高金屬空心結構的強度和減少噪音。
?多層不同材料的組合,這種技術主要應用在橋梁支架或直升飛機上,主要是利用多種不同的材料能控制橋梁和飛機的平衡等。

三明治式多層復合物主要應用在什么場合?
因為該技術的多種功能性使得三明治式多層復合材料或多或少地能應用在航空、農業、汽車、建筑、交通、國防、電子電器、工業、休閑器材、光學、鐵路、造船、運動等領域。
研究表明,這種三明治式的復合材料具有如下兩種或兩種以上的性能:加固、抗腐蝕、節約成本、阻尼、裝飾、抗地震、吸收能量、阻燃、抗彎曲、抗沖擊、絕緣、質輕、高機械性能、消聲、保護、硬度高等等。
三明治式多層復合材料的獨特機械性能
這種三明治式多層復合材料具有很高的硬度/質量的比值,同時還具有很高的若興農及消聲性能。例如,其厚度相對于層壓復合材料有如下比值:
如果相對應的層壓板的厚度是e的話 那么由兩個表層組成的三明治式多層復合材料板的表層厚度為e/2,中間泡沫層的厚度為2*e
因為三明治式多層復合材料相對與層壓來說具有質量較輕的優勢,因此,三明治式多層復合材料相對與層壓復合材料來說具有更高的硬度和彎曲強度,其硬度和彎曲強度可以達到層壓復合材料的好幾倍。如果增加中間泡沫層的厚度,相關性能的變化都可以從表1中看出來:











































