【专业讲堂】一文简要了解蜂窝复合材料的加工、优点及典型应用
天然蜂窝结构存在于许多不同的环境中，从蜂巢到岩石中的蜂窝状风化。在此基础上，人造蜂窝结构已经被构造成具有相似的几何形状，从而可减少材料用量，并实现最小的重量和材料成本。
人造蜂窝结构在薄的垂直壁之间形成了一系列中空单元阵列，因此材料具有最小的密度和高的面外压缩性能。
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蜂窝复合材料是如何制造的？
目前通常有三种方法来加工蜂窝结构，即膨胀法、波纹法和成型法，这些方法可以追溯到20世纪。如今，蜂窝芯的制造涉及到膨胀和波纹工艺的使用，其中使用了复合材料，如玻璃纤维、铝和碳纤维增强塑料。
为了制造热塑性蜂窝状结构，通常所使用的原料是聚丙烯，采用的主要方法是挤压。一种更具成本效益的热塑性蜂窝状结构制造方法可以实现连续的在线生产和直接层压蒙皮。
与之相类似，金属蜂窝也可以通过切割和弯曲从金属辊上进行连续的金属蜂窝的在线生产。除了金属蜂窝复合材料结构，也有纸板蜂窝材料在制造中，用于纸托盘和包装的封堵、缓冲和支撑。
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蜂窝复合材料的主要优势有哪些？
蜂窝复合材料的性能优势主要体现在一下几个方面：
优异的强度重量比
耐腐蚀性
高韧性
防火、防霉
高温性能
不吸收水分
易于加工和成形
节省成本、具有经济效益
铝蜂窝提供最大的刚度，也是市场上具有最高的强度重量比的结构芯材之一
Kevlar™ 蜂窝符合严格的烟雾、毒性和可燃性标准。
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蜂窝复合材料的典型应用有哪些？
蜂窝状材料有着广泛的应用。一些常见应用包括以下几个方面：
滑雪板
火箭下部结构和喷气式飞机
LED技术和扬声器技术
汽车结构
空气、水、流体和光的定向
电气屏蔽外壳
风力涡轮机叶片
洁净室墙板和建筑外部幕墙面板
采暖、通风、空调设备及装置
能量吸收保护结构
在船舶工业中，可以提供浮力，并提高速度
在铁路工业中，用于制造门、地板、能量吸收器/缓冲器和家具
在海洋工业中，用于建造商业船舶和海军船舶舱壁、壁板、隔墙板、家具和其他一些应用
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国外主要蜂窝复合材料公司有哪些？
Corex Honeycomb是一家总部位于英国的公司，生产高质量的铝蜂窝芯，广泛应用于海洋、国防、航空航天、铁路和汽车行业。铝蜂窝由于其优异的高强度重量比，以及在要求最小重量和强度的领域而备受青睐。
杜邦公司参与了两种蜂窝复合材料的制造，即Nomex®和Kevlar®。这两种产品都具有刚度、韧性、强度、耐腐蚀性和轻量化的特点，使其成为建筑、大众运输和海运等行业的高需求材料。例如，在飞机结构中薄Nomex®蜂窝夹层复合材料板用于包括储物箱、地板、发动机短舱、外部控制面、直升机叶片和尾吊杆等在内的飞机部件。同样，在运输行业，这些轻质蜂窝复合材料结构有助于提供成本效益。
Amber Composites公司是一家英国公司，从事高性能复合材料的制造。这家公司已经被TenCate Group收购，TenCate Group是一家为反弹道航空航天工业提供先进复合材料和广泛工业应用的全球供应商。
Hexcel公司是全球先进复合材料技术的领导者、全球碳纤维的领先生产商以及全球航空航天业蜂窝制造的领导者，其蜂窝结构材料在航空航天、体育、火车等领域典型应用如下表所示。