蜜蜂構筑的六角型蜂巢可以說是自然界的一大奇跡。它的結構比任何圓形或正方形的結構更強有力,能承擔來自各方的外力。正是蜂窩這樣特殊的結構,人類從中受到啟發(fā),即使最纖薄的材料,只要把它做成蜂窩形狀,都能承受很大的外力,而且不易變形,可以回收利用。這樣不僅減少了原材料的消耗,而且還能美化環(huán)境。蜂窩復合材料是由上下兩層薄板、中間夾六角型的蜂窩狀紙芯、用膠粘貼而成。
蜂窩復合材料從它誕生之日起,就以它獨特的結構和優(yōu)良的性能服務于人類,作為一種新型材料,它質輕、強度大、剛度高,具有緩沖、隔熱和隔音等功能,被廣泛應用于建筑業(yè)、家具制造、包裝和運輸業(yè),具有較高的經濟價值,并可回收利用。尤其,在以下幾個方面,蜂窩復合材料具有特殊的用途:
1.在航空航天領域的應用
一直以來,飛機、導彈、火箭、航天器的機體、機翼、艙壁、艙門、舷梯、儀器板、地板、隔層板、絕熱板、廚柜、整流罩等大多是由蜂窩復合材料做成的。如1996年我國的長征運載火箭發(fā)射升空時,用蜂窩板罩在與火箭分離,經與大氣高速摩擦后落入廣東境內,人們發(fā)現蜂窩板的結構幾乎完整保留,由此可見蜂窩板的結構強度之高令人難以想象。
歐美等國在五十年代,已經在航空航天業(yè)大量使用蜂窩復合材料,以便減輕飛機、航天器的重量,并增加飛行器的耐候性。如今,蜂窩復合材料的研制和生產已經形成了一個高科技的產業(yè),并由此推動了許多高新科技的發(fā)展,轉而帶動蜂窩復合材料在民用工業(yè)的廣泛使用。
航空航天技術的水平是表明一個國家在高科技技術領域地位的指示器。中國在這一領域已取得了舉世矚目的成就,但與歐美國家相比,我國在蜂窩復合材料的應用及其產業(yè)化方面還有較大差距,我們必須大力發(fā)展自己的蜂窩復合材料工作,讓21世紀的中國在航空航天領域處于世界的前列。
2.在游艇、高速列車領域的應用
近年來,我國的交通運輸業(yè)快速發(fā)展,地鐵、輕軌、高鐵都如雨后春筍般建立起來。
而蜂窩復合材料在游艇、高速列車、地鐵、輕軌、機車等領域也有著廣泛的應用。因為其強度高,表面平整,不易變形;外表易裝飾,產品種類多;減震、吸音、隔熱、經久耐用等特點,通常被運用在游艇、高速船艇的內飾板、隔板,高速列車的車門、內飾頂板、地板,廂式卡車的壁板等。
3.在木制品方面的應用
隨著我國經濟的不斷增長和人口的不斷增加,我國的能源、木材等資源短缺的現象日益突出,環(huán)境壓力日益增大。據統計,我國對木質材料的需求主要集中在建筑、家具、包裝和造紙等領域。這幾年來,我國的木材進口量呈上升趨勢,僅次于石油、鋼鐵,可見木材之短缺。面對如此嚴峻的能源、資源和環(huán)境壓力,盡可能地減少資源消耗和環(huán)境的破壞是當前最主要的任務。我們必須尋找一種能大量節(jié)省木材資源的解決方法,其中紙蜂窩復合板材就為我們提供了一種選擇和契機。
在航空航天領域,便利蜂窩復合材料更多的在于它的輕質與高強,然而,蜂窩復合板材在有效利用材料方面具有更為突出的優(yōu)點,可以被廣泛用于各種木產品,替代木制板材的使用。
4.在軍工產品包裝上的應用
在眾多的包裝材料和包裝方法中,"以紙代塑"、"以紙代木"正日趨成為國際流行的方法,蜂窩夾芯紙板是近年來世界上興起的節(jié)省資源、有利環(huán)保、制作簡單、緩沖性能好、成本低廉的綠色包裝材料。此外,蜂窩夾芯紙板還具有輕、強、剛、穩(wěn)四大優(yōu)點,體現了一種全新的包裝觀念。使用該材料制作的運輸托盤、重型包裝箱及內襯緩沖墊,特別適用于包裝貴、重、易損的物品,能過替代木板箱、重型瓦楞紙箱和EPS發(fā)泡塑料襯墊。
與傳統的木制托盤相比,蜂窩復合托盤具有以下優(yōu)點:
1.價格優(yōu)勢--蜂窩托盤的價格與一般木制托盤相當,但在幾乎不增加成本的基礎上,改變蜂窩板的厚度可增加托盤的承重和抗彎能力。
2.輕量化實現--全紙蜂窩托盤的重量約為4公斤,是木制托盤的四分之一,而膠合板復合托盤的重量也僅為8公斤左右,遠比常用的木托盤輕。這非常便于搬運,提高了運輸能力,特別適合空運。
3.符合環(huán)保要求--蜂窩復合托盤不使用原木,符合世界各國的環(huán)保要求,能有效避免產品出口時木制托盤必經的煙熏、高溫處理或禁止使用等情況的發(fā)生。