淺述PMI泡沫夾層結構泡沫芯材的應用:

美國NASA和歐洲空中客車公司，在多年使用夾層結構和加筋條結構的基礎上，提出了一種泡沫填充加筋條的結構方案，程度上優化結構設計和制造工藝，例如AIRBUS A380的氣密艙的球面框等。

PMI泡沫：PMI (Polymethacrylimide，聚甲基丙烯酰亞胺)泡沫在進行適當的高溫處理后，能承受高溫的復合材料固化工藝要求，這樣使得PMI泡沫在航空領域得到了廣泛的應用。中等密度的PMI泡沫具有很好的壓縮蠕變性能，可以在120oC -180oC溫度、0.3-0.5MPa的壓力下熱壓罐固化。PMI泡沫能滿足通常的預浸料固化工藝的蠕變性能要求，可以實現夾層結構的共固化。作為航空材料的PMI泡沫是一種均勻的剛性閉孔泡沫，孔隙大小基本一致。PMI泡沫也能滿足FST要求。泡沫夾層結構與NOMEX?蜂窩夾層結構比較的另一個特點是其抗吸濕性好得多，由于泡沫是閉孔的，濕氣和水分很難進入到夾芯里面去。雖然NOMEX?蜂窩夾層結構也能實現共固化，但是會降低復合材料面板的強度。為了避免在共固化過程中，蜂窩發生芯材壓潰或側移，通常固化壓力為0.28-0.35 MPa，而不是通常層壓板的0.69MPa。這樣會導致復合材料面板的孔隙率偏高。另外，因為蜂窩結構的孔隙直徑較大，只在蜂窩壁位置才對蒙皮有所支撐，這樣會導致纖維產生彎曲，導致復合材料蒙皮層板的強度降低。

    綜合上面對蜂窩和泡沫芯材的對比，通常選擇泡沫材料作為A形加筋條結構的填充芯材，在用作芯模的同時，充當A 型加筋條的結構芯材，既是結構材料，也是工藝輔助材料。

    PMI泡沫作為夾層結構泡沫芯材已經在各種飛機結構中成功地應用，其中一個突出的應用是在波音 MD 11飛機尾部的發動機進氣口側板。泡沫的CNC 加工和熱成型大大降低了鋪層成本。高性能PMI泡沫芯材在固化過程中具有很好的耐壓縮蠕變性能，使面板壓實，去除表面凹凸不平。和蜂窩芯相比，在熱壓罐固化過程中，PMI泡沫各向同性的孔隙結構還能滿足側壓下的尺寸穩定性的要求，不同于蜂窩結構，無需用泡沫膠填充。另外，泡沫還能將熱壓罐的壓力均勻的傳遞給泡沫下方面板的鋪層，使其壓實，沒有壓痕等表面缺陷。泡沫填充A 型加筋條結構形式可以應用在例如雷達發射面，發動機短艙的壁板、機身蒙皮、垂直安定面等部件。