蜜蜂構(gòu)筑的六角型蜂巢可以說是自然界的一大奇跡。它的結(jié)構(gòu)比任何圓形或正方形的結(jié)構(gòu)更強(qiáng)有力,能承擔(dān)來自各方的外力。正是蜂窩這樣特殊的結(jié)構(gòu),人類從中受到啟發(fā),即使最纖薄的材料,只要把它做成蜂窩形狀,都能承受很大的外力,而且不易變形,可以回收利用。這樣不僅減少了原材料的消耗,而且還能美化環(huán)境。蜂窩復(fù)合材料是由上下兩層薄板、中間夾六角型的蜂窩狀紙芯、用膠粘貼而成。
蜂窩復(fù)合材料從它誕生之日起,就以它獨(dú)特的結(jié)構(gòu)和優(yōu)良的性能服務(wù)于人類,作為一種新型材料,它質(zhì)輕、強(qiáng)度大、剛度高,具有緩沖、隔熱和隔音等功能,被廣泛應(yīng)用于建筑業(yè)、家具制造、包裝和運(yùn)輸業(yè),具有較高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值,并可回收利用。尤其,在以下幾個(gè)方面,蜂窩復(fù)合材料具有特殊的用途:
1.在航空航天領(lǐng)域的應(yīng)用
一直以來,飛機(jī)、導(dǎo)彈、火箭、航天器的機(jī)體、機(jī)翼、艙壁、艙門、舷梯、儀器板、地板、隔層板、絕熱板、廚柜、整流罩等大多是由蜂窩復(fù)合材料做成的。如1996年我國的長征運(yùn)載火箭發(fā)射升空時(shí),用蜂窩板罩在與火箭分離,經(jīng)與大氣高速摩擦后落入廣東境內(nèi),人們發(fā)現(xiàn)蜂窩板的結(jié)構(gòu)幾乎完整保留,由此可見蜂窩板的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度之高令人難以想象。
歐美等國在五十年代,已經(jīng)在航空航天業(yè)大量使用蜂窩復(fù)合材料,以便減輕飛機(jī)、航天器的重量,并增加飛行器的耐候性。如今,蜂窩復(fù)合材料的研制和生產(chǎn)已經(jīng)形成了一個(gè)高科技的產(chǎn)業(yè),并由此推動(dòng)了許多高新科技的發(fā)展,轉(zhuǎn)而帶動(dòng)蜂窩復(fù)合材料在民用工業(yè)的廣泛使用。
航空航天技術(shù)的水平是表明一個(gè)國家在高科技技術(shù)領(lǐng)域地位的指示器。中國在這一領(lǐng)域已取得了舉世矚目的成就,但與歐美國家相比,我國在蜂窩復(fù)合材料的應(yīng)用及其產(chǎn)業(yè)化方面還有較大差距,我們必須大力發(fā)展自己的蜂窩復(fù)合材料工作,讓21世紀(jì)的中國在航空航天領(lǐng)域處于世界的前列。
2.在游艇、高速列車領(lǐng)域的應(yīng)用
近年來,我國的交通運(yùn)輸業(yè)快速發(fā)展,地鐵、輕軌、高鐵都如雨后春筍般建立起來。
而蜂窩復(fù)合材料在游艇、高速列車、地鐵、輕軌、機(jī)車等領(lǐng)域也有著廣泛的應(yīng)用。因?yàn)槠鋸?qiáng)度高,表面平整,不易變形;外表易裝飾,產(chǎn)品種類多;減震、吸音、隔熱、經(jīng)久耐用等特點(diǎn),通常被運(yùn)用在游艇、高速船艇的內(nèi)飾板、隔板,高速列車的車門、內(nèi)飾頂板、地板,廂式卡車的壁板等。
3.在木制品方面的應(yīng)用
隨著我國經(jīng)濟(jì)的不斷增長和人口的不斷增加,我國的能源、木材等資源短缺的現(xiàn)象日益突出,環(huán)境壓力日益增大。據(jù)統(tǒng)計(jì),我國對木質(zhì)材料的需求主要集中在建筑、家具、包裝和造紙等領(lǐng)域。這幾年來,我國的木材進(jìn)口量呈上升趨勢,僅次于石油、鋼鐵,可見木材之短缺。面對如此嚴(yán)峻的能源、資源和環(huán)境壓力,盡可能地減少資源消耗和環(huán)境的破壞是當(dāng)前最主要的任務(wù)。我們必須尋找一種能大量節(jié)省木材資源的解決方法,其中紙蜂窩復(fù)合板材就為我們提供了一種選擇和契機(jī)。
在航空航天領(lǐng)域,便利蜂窩復(fù)合材料更多的在于它的輕質(zhì)與高強(qiáng),然而,蜂窩復(fù)合板材在有效利用材料方面具有更為突出的優(yōu)點(diǎn),可以被廣泛用于各種木產(chǎn)品,替代木制板材的使用。
4.在軍工產(chǎn)品包裝上的應(yīng)用
在眾多的包裝材料和包裝方法中,"以紙代塑"、"以紙代木"正日趨成為國際流行的方法,蜂窩夾芯紙板是近年來世界上興起的節(jié)省資源、有利環(huán)保、制作簡單、緩沖性能好、成本低廉的綠色包裝材料。此外,蜂窩夾芯紙板還具有輕、強(qiáng)、剛、穩(wěn)四大優(yōu)點(diǎn),體現(xiàn)了一種全新的包裝觀念。使用該材料制作的運(yùn)輸托盤、重型包裝箱及內(nèi)襯緩沖墊,特別適用于包裝貴、重、易損的物品,能過替代木板箱、重型瓦楞紙箱和EPS發(fā)泡塑料襯墊。
與傳統(tǒng)的木制托盤相比,蜂窩復(fù)合托盤具有以下優(yōu)點(diǎn):
1.價(jià)格優(yōu)勢--蜂窩托盤的價(jià)格與一般木制托盤相當(dāng),但在幾乎不增加成本的基礎(chǔ)上,改變蜂窩板的厚度可增加托盤的承重和抗彎能力。
2.輕量化實(shí)現(xiàn)--全紙蜂窩托盤的重量約為4公斤,是木制托盤的四分之一,而膠合板復(fù)合托盤的重量也僅為8公斤左右,遠(yuǎn)比常用的木托盤輕。這非常便于搬運(yùn),提高了運(yùn)輸能力,特別適合空運(yùn)。
3.符合環(huán)保要求--蜂窩復(fù)合托盤不使用原木,符合世界各國的環(huán)保要求,能有效避免產(chǎn)品出口時(shí)木制托盤必經(jīng)的煙熏、高溫處理或禁止使用等情況的發(fā)生。