航空制造业的“扛把子”——夹芯复合材料（三明治结构材料、蜂窝芯材、轻木巴沙木）

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夹芯复合材料也被形象地称为“三明治材料”或“三明治结构”，在抗爆、减振、降噪等方面具有优异的性能。当前，国内外已经开发出了多种夹芯材料，根据芯材的种类，将主要的复合夹芯材料分为泡沫蜂窝夹芯材料、 金属型材夹芯材料和聚合物泡沫夹芯材料。此外，轻木（balsa巴沙木）作为一种天然材料，也是用于复合材料夹层结构的夹芯材料之一。

市场常见的轻木夹芯主要产自南美洲的种植园，由于气候原因，轻木在当地生长速度特别快，所以比普通木材轻很多，且其纤维具有良好的强度和韧性，特别适合用于复合材料夹层结构。

巴沙轻木是世界上生长最快的树种，仅需5-7年即可由树苗长为90英尺的高大树木。其树干高大挺拔，直径可达18英寸，树冠葱郁，枝叶繁茂。巴沙轻木是目前唯一可作为芯材的可再生天然原料。由巴沙轻木制成的夹层结构质地坚固、重量轻，其独特的蜂窝结构使其端面具有突出的物理特性。

夹芯结构最早出现在19世纪中期，二次世界大战以后得到广泛的应用。二战期间，盟军的蚊式战斗机的机身上已经使用了轻木夹芯结构。“蚊式”的椭圆形截面机身是硬壳结构，内部除隔框外没有任何其他加强结构，如全金属半硬壳机身的纵梁和桁条等。其机身采用高强度层压胶合板制造，板材厚约11毫米，内外层是约2毫米厚的加拿大桦木，中间是厄瓜多尔轻木夹芯(也称巴沙木)。

这种称为“巴沙木”的松软木料。使机身成为一段具有足够强度的夹芯结构，从而大大提高了它的强度。使得”蚊式”的后机身看似细长脆弱，实际完全能够承受机动飞机时强大的扭转力矩。而这种夹芯结构也可以说是现代飞机蜂窝夹层结构的雏形。为了提高飞机的安全性和可靠性。人们在轻木夹芯结构的基础上又相继研制出金属蜂窝、波纹板和金属泡沫等夹芯材料。

半个世纪以来，随着复合材料成型工艺和机械加工水平的提高，芯材的复合材料夹层结构在航空航天领域得到了越来越多的应用。而夹芯复合材料也广泛应用于各种飞机的制造，案例众多。

这些三明治夹芯复合芯材，大大减轻了机身的重量，提升了燃油经济性，提高了有效载荷，从而节省了飞行成本，而且具有优异的防火阻燃性能。（文章整理自互联网）

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