聚酰亚胺蜂窝夹层复合材料

在航空航天结构设计中，设计构件可须尽可能轻，同时满足强度和刚度的要求。聚酰亚胺电热膜已成功地应用在风云系列人造卫星，长征系列运载火箭，东风﹑红旗等系列导弹，以及飞机，舰船，坦克，火炮的陀螺仪，加速度表，火控雷达等温控与加热系统中。硅橡胶加热器使得它能够广泛地适用于加热领域并能够获得相当高的温度控制精度。聚酰亚胺加热膜是以聚酰亚胺薄膜为外绝缘体；以金属箔﹑金属丝为内导电发热体，经高温高压热合而成。对于较些二次承重结构，可以采用夹层结构设计来满足强度和刚度的要求，并能明显达到减重的效果。蜂窝夹层结构不仅具有重量轻、强度高、抗弯曲性能好等优点，而且通过对成型过程的控制，外观光滑、光滑，具有优良的气动性能。同时，蜂窝夹层结构还具有力学性能、电学性能和保温性能，这使得其作为较种结构和功能集成材料在航空航天领域得到了广泛的应用。

常用的蜂窝芯是铝蜂窝，Nomex蜂窝和玻璃蜂窝，面板可以是铝合金，碳/环氧复合材料，玻璃纤维增??强塑料等。但是，上述蜂窝状夹层结构在不高于200℃的温度下使用，并且不能用于更高的温度要求。聚酰亚胺复合材料具有优异的耐热性和机械性能，但聚酰亚胺蜂窝夹层结构在中国的研究较少。近年来，航天材料与技术研究所对聚酰亚胺蜂窝夹层复合材料进行了研究和研究，并开发出轻质耐高温聚酰亚胺蜂窝夹层结构。面板由聚酰亚胺复合材料制成，蜂窝芯由玻璃布增强聚酰亚胺复合材料制成。蜂窝夹层结构采用二次固化工艺分别对成形板和蜂窝芯进行固化，较后将板和芯胶合，形成聚酰亚胺复合蜂窝夹层结构。

结果表明，聚酰亚胺复合材料的蜂窝夹层结构具有良好的隔热和阻燃性能。试验过程中未出现层间开裂和严重变形，但对比试样的酚醛玻璃钢出现燃烧和严重层间开裂和严重变形。结果表明，聚酰亚胺蜂窝夹层结构具有良好的隔热性能和热变形抗力。

目前，聚酰亚胺蜂窝夹层复合材料蜂窝芯的热阻与聚酰亚胺复合材料的成型工艺不匹配。在芯材固化过程中，节点胶发生分解和碳化，导致节点强度严重下降，导致整个蜂窝夹层结构的力学性能下降。因此，有可要研制适合于耐高温聚酰亚胺复合材料成型工艺的高温接头胶粘剂，以提高结构的综合性能。聚酰亚胺蜂窝夹层结构具有良好的隔热性能和力学性能，可以减小隔热层厚度，提高结构刚度，实现结构的轻量化和功能化，有望应用于导弹和运载火箭的隔热板、天线罩、整流罩等特殊场合。