玻璃钢/复合材料中常用芯材的特性与应用

在玻璃钢/复合材料的制造中，芯材的选择对最终产品的性能至关重要。常用的芯材包括泡沫、巴萨木和蜂窝等多

孔固体材料。每种芯材都有其独特的特性和适用场景，以下是对这些芯材的详细分析及其应用领域的总结。

巴萨木

主要用途：风电、船舶、铁路车辆等行业。优点：价格相对较低，具有一定的市场竞争力。缺点：密度选择范围

小，面层破坏后易吸水腐烂，逐渐被PVC泡沫取代。现状：尽管存在缺点，但由于价格优势，巴萨木在某些领域

仍有一定市场。

蜂窝材料

类型：NOMEX纸蜂窝和铝蜂窝。特性：具有各向异性，开孔结构使其不适用于湿法工艺或树脂注射工艺（如船

舶和风电领域）。缺点：铝蜂窝与碳纤维面板之间可能发生电腐蚀，通常不与碳纤维一同使用。面层破坏后易渗

水。应用：主要用于航空航天、轨道交通等对重量和强度要求较高的领域。

泡沫芯材泡沫芯材是玻璃钢/复合材料中最常用的芯材之一，主要包括以下几种类型：

硬质聚氨酯（PUR）泡沫特性：力学性能一般，树脂/芯材界面易老化，导致面板剥离。优点：价格便宜，发泡工

艺简单，吸声性能良好。缺点：机械加工时易碎或掉渣，使用温度约为150℃。应用：常用于运动器材（如网球

拍、冰球棒）和冲浪板中，起到阻尼作用。

聚醚酰亚胺（PEI）泡沫特性：具有高使用温度（-194℃ ~ +180℃）和良好的防火性能。优点：满足严格的阻燃

要求，适合飞机和列车内部使用。缺点：价格较高，2005年后因原材料供应问题逐步退出市场，被PMI泡沫取代。

交联PVC泡沫特性：由热塑性PVC和交联热固性聚氨酯组成，强度和刚度较高，但韧性较差。优点：耐化学腐蚀，

使用温度范围为-240℃ ~ +80℃，阻燃型PVC可用于防火要求严格的结构中。缺点：燃烧时会产生氯化氢，高温

下可能释放气体。应用：广泛用于船舶的船底、舷部、甲板、舱壁及上层建筑。

线形PVC泡沫特性：高韧性、抗冲击性能好，能量吸收和耐疲劳性能优异。优点：适用于受冲击荷载较大的部位

（如船底和舭舷部）。缺点：强度和刚度较低，树脂中的苯可能渗透到泡沫中，导致泡沫降解。应用：主要用于

船舶制造。

聚苯乙烯（PS）泡沫特性：重量轻（40 kg/m³），成本低，易于加工。缺点：力学性能差，不能与聚酯树脂同时

使用，苯会导致泡沫降解。应用：少量用于冲浪板制造。

丙烯腈-苯乙烯（SAN）泡沫特性：热稳定性优于线性PVC，性能与线性PVC相似。优点：适用于船舶结构，可替

代线性PVC泡沫。缺点：价格略高于PVC泡沫。应用：主要用于船舶制造。

聚甲基丙烯酰亚胺（PMI）泡沫特性：在相同密度下，PMI是强度和刚度      的泡沫材料，耐高温蠕变性能优异。

优点：适用于高温固化工艺（如190℃），与环氧或BMI树脂共固化，适合航空航天、医疗床板、天线结构等高端

领域。缺点：价格较高。应用：主要用于航空航天和高端工业领域。

玻璃钢/复合材料中的芯材选择需根据具体应用场景和性能要求进行权衡。巴萨木和蜂窝材料在特定领域仍有应用，

但泡沫芯材因其多样化的性能和广泛的应用场景，已成为主流选择。其中，PVC泡沫在船舶制造中占据主导地位，

而PMI泡沫则因其高强度和高刚度，成为航空航天领域的。随着复合材料科学的进步，未来芯材的性能将进一步提

升，应用范围也将进一步扩大。

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