金屬蜂窩的開發(fā)、應(yīng)用及發(fā)展(編輯修改稿)
2025-07-16 12:30 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 一種蜂窩單元為六邊形的鋁蜂窩復(fù)合板(如表3所示)，具有重量輕、剛性高、易回收、易開槽、冷彎弧、折邊和壓縮成型等優(yōu)點。可廣泛應(yīng)用于航天器室內(nèi)幕墻、隔板、裝飾板等；也可應(yīng)用于建筑外墻翻新與室內(nèi)裝修等。金屬蜂窩芯夾層結(jié)構(gòu)的不足在于，制造、使用過程中容易產(chǎn)生脫膠、剝離等缺陷，造成大量的能源、材料、人力物力的浪費。近來，針對這一問題，有許多的科研工作者在這一方面展開了深入的研究。表4為有人就金屬蜂窩夾層結(jié)構(gòu)件膠粘劑改用SY一14C載體膠膜[10]后的實驗結(jié)果。金屬蜂窩復(fù)合板的不足在于抗彎能力與承載力欠佳。有人[13]便采用加強邊框、用厚槽型鋼或鍍鋅鐵板代替鋁板制成一種新型金屬蜂窩復(fù)合板，具有彈性恢復(fù)好(其破壞為延性破壞)、抗彎能力強、承載力高等優(yōu)點。但造型單一、工藝復(fù)雜。由于工藝方法及制造成本的原因，目前結(jié)構(gòu)上常用的是金屬或非金屬材料制成的六角蜂窩芯材。于是有人[14]便將平面板材通過按一定有規(guī)律的線系進(jìn)行皺褶，從而形成各種不同構(gòu)造形式，不同幾何尺寸的高度、變高度或曲面構(gòu)型等復(fù)雜形狀的芯材，可滿足航空航天各種不同結(jié)構(gòu)和功能的要求。 金屬蜂窩材料在消防方面的應(yīng)用用做隔焰防爆材料，在油箱中放人金屬蜂窩材料，其孔隙結(jié)構(gòu)可以把油箱分成許多根小的空間。一方面，這些孔隙骨架可灶遏制火焰的傳播i另一方面，由于蜂窩材料具有很大的表面積，從而具有報高的表面吸熱效應(yīng)．當(dāng)止焰中的高溫氣體或微粒通過多孔材料時，由于發(fā)生迅速的熱交換，熱量被吸收和散失，致使氣體的溫度降低t使燃燒反應(yīng)后的最終溫度大為降低，反應(yīng)氣體的膨脹程度大為縮小，容器內(nèi)的壓力值增加速度放慢而達(dá)不到爆破極限，從而防止了爆炸的發(fā)生用于隔焰防爆的金屬多孔材料是利用吸收爆炸氣體的熱量來進(jìn)行防爆的，因此應(yīng)該說在一定容積內(nèi)加入量越多其防爆效果越好，但此時防爆材辯的成本和所占體積也相應(yīng)增加，因此，應(yīng)找到一個最佳裝入量．這可以根據(jù)容器的強度和工作溫度來確定。從金屬多孔材料的隔焰防爆原理可職看出．為了得到良好的防爆效果，所用的材料應(yīng)當(dāng)具有良好的導(dǎo)熱性、高的熱容量、低的比重以及一定的強度 且前國內(nèi)外多采用鋁臺金作為原料來制造由于防爆材料直接和可燃?xì)怏w，液體接觸，不受抑爆裝置接受動作信號后開啟滅火荊罐所受的時間限制，抑爆教能高，且有耐腐蝕、不會影響燃料的性能、可以長期使用而不需特別的維護(hù)等優(yōu)點，日益引起各界的關(guān)注 能源（1）蓄能金屬蜂窩具有優(yōu)良的吸光性能。就正六邊形的空心柱體蜂格而言，蜂格的透光率對于平行光可達(dá)到97 以上，對于不平行的光線，蜂格壁可以將不垂直蜂窩平面的大部分光線遮擋，如果在蜂窩的單面貼以面板，則蜂窩便具有良好的吸光性能。由于蜂格壁可以遮擋大部分陽光，使光線的多次反射都在蜂格壁上進(jìn)行(見圖5)，因此光線幾乎全被蜂窩吸收，如果蜂窩是黑色的，蜂窩的吸光性能將接近絕對黑體。利用蜂窩的吸光性能，可以制造蜂窩結(jié)構(gòu)太陽能集熱板。圖6是關(guān)世偉等設(shè)計的一種蜂窩結(jié)構(gòu)太陽集熱板示意圖。在這種集熱板中，隔熱層采用蜂窩夾層結(jié)構(gòu)，蜂窩芯可使用隔熱性能較好的紙蜂窩，內(nèi)、外面板可使用較薄的金屬板，面板與芯子之間用膠粘劑粘接。吸光蜂窩使用導(dǎo)熱性能較好的金屬蜂窩芯，玻璃板與吸光蜂窩之間用透明膠粘接，導(dǎo)熱板與吸光蜂窩之間用導(dǎo)熱膠粘接。這種蜂窩集熱板具有效率高、整體性強和重量輕等優(yōu)點。金屬蜂窩還可開發(fā)應(yīng)用于太陽能熱水器水箱、太陽能收集器、太陽能電池等，也可用于地?zé)嵩吹拈_采和應(yīng)用等。（2）隔熱利用金屬蜂窩的高孔隙率和耐高溫、耐溫度變化、抗氧化性能，可用其制作隔熱材料。蜂窩本身并不具有隔熱性能，但是蜂窩夾層板(金屬板一蜂窩一金屬板)卻具有良好的隔熱性能。在常用的蜂窩夾層板的蜂窩芯中，實體材料的體積僅占1 ～3％ ，其余空間內(nèi)是處于密封狀態(tài)的空氣，由于空氣的隔熱性能優(yōu)于任何固體材料，所以蜂窩夾層板具有良好的隔熱性能。隔熱材料可廣泛應(yīng)用于航空航天器(如火箭發(fā)動機噴注器等)、消防器具外殼、消防機器人外殼、熱機外殼、鍋爐外殼等。（3）散熱當(dāng)通孔金屬蜂窩處于高熱能流體之中時，由于其大的比表面積和復(fù)雜的三維流動，使之具有較高的散熱能力。自然對流條件下，在一定范圍內(nèi)增大孔徑和孔隙率可增大對流換熱能力，強迫對
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