铝蜂窝复合材料的大面积粘接与应用

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铝蜂窝复合材料的大面积粘接与应用

韦生文

（中国电子科技集团３８所，安徽合肥２３００３１）

摘要：由铝蜂窝和铝合金面板粘接而成的蜂窝夹层结构具有质轻、比强度高、隔音、隔热、防潮和密封性好等特点。是一种很有价值的新型材料。本文所介绍的是大面积铝蜂窝夹层结构板的粘接成型与实际中的应用。

美■塌：铝蜂窝复合材料｝肢膜；表面处理

中豳分类号：ＴＱ４３３．４＋３９文献标识码：Ａ文章编号：１００１—５９２２（２００４）０４一００４０—０２

１概述

蜂窝复合材料又称蜂窝夹层板，它是按铺层结构来设计的。蜂窝有４种：纸蜂窝、玻璃布蜂窝、金属蜂窝和塑料蜂窝。本文所介绍的为铝蜂窝结构，由两层薄而强的铝合金面板材料中间夹一层厚而轻的铝蜂窝芯组成。蜂窝复合材料的面板一般可采用玻璃钢板或铝板等制作，它是夹层结构的主要受力部分。蜂窝在夹层结构中起连接和支撑面板的作用。在蜂窝复合材料的成型过程中，面板的质量及其与蜂窝的粘接强度，是影响夹层板的关键因素。

２大面积铝蜂窝夹层板的粘接

小面积的蜂窝夹层板粘接成型，在工艺上相对容易实现。但大面积粘接成型，由于要由多块铝蜂窝芯、铝合金面板等拼接而成，成型过程中的变形控制和大面积铝合金面板的表面处理、拼接和成型工艺参数的控制相对来说要复杂的多。本文介绍的铝蜂窝夹层板的粘接面积为６．５ｍ×ｏ．２ｍ。

２．１铝合金面板及铝蜂窝的选择

蜂窝夹层板的上下面板和蜂窝夹层芯是靠胶粘剂粘接成一个整体结构的。蜂窝芯的质量和力学性质是直接影响蜂窝夹层结构质量的决定因素之一。影响蜂窝芯质量的主要参数有：（１）蜂窝芯的节点强度，足够的节点强度以保证蜂窝芯壁不失稳；（２）蜂窝格子的归整性；（３）蜂窝芯容量变化尽量小。夹层板断面尺寸的选择十分重要。夹层板面板通常较薄，用较厚的蜂窝材料作芯子。蜂窝芯的厚度以不

收稿日期ｌ２００４一０１一０２

作者简介ｔ书生文（１９７４一），男，合肥工业大学毕业，从事复合材料研究。

?４０?小于２０ｍｍ为宜。由于蜂窝孔间面板失稳临界应力最高，故可认为蜂窝孔格边长大小对夹层板轴压、剪切可靠度无影响［１］。

２．２铝合金面板及铝蜂窝的表面处理

由于铝蜂窝复合材料板的使用环境不同，而温度、湿度变化及盐雾空气等对粘接结构和材料有很大的影响。为了抵御雨水对胶层的弱化作用，粘接前必须对其进行表面处理。铝的表面处理有几种方法，有碱洗除油、化学氧化、铬酸阳极化和磷酸阳极化处理等。不同表面处理方法均能起到提高粘接强度的效果，而各种方法处理所形成的表面膜性质却不同。铝蜂窝复合层板的铝合金面板的表面处理采用磷酸阳极化处理形成的氧化膜强度好，更耐水侵蚀，是比较好的选择∞］。其处理工艺如下：

铝蜂窝经磷酸阳极化处理后涂上底胶最好。底胶有偶联剂型、抑制腐蚀型、沉积型等多种类型，可根据相应的要求选择。

２．３胶粘剂的选择

由于粘接的面积较大，用溶剂型胶液较为不便，且由于夹层芯为蜂窝结构，胶液不具操作性，胶膜在固化过程中挥发量少，胶层致密，可作为蜂窝与金属蒙皮的粘接。先将胶膜与铝合金面板粘接，贴不上时用热风机稍吹片刻，有气泡必须排除，胶膜必须紧贴于面板。胶膜可以拼接，接缝容差为ｏ～一ｏ．５ｍｍ。胶膜一般采用中等或高分子质量的环氧树脂，添加一些填料和潜伏型固化剂配置而成。胶膜还包括用

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