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项目名称：PMI泡沫材料的研制项目简介聚甲基丙烯酰亚胺(PMI)泡沫塑料是一种轻质、闭孔的硬质泡沫塑料，它以甲基丙烯酸(MAA)和甲基丙烯腈(MAN)共聚物为基体，具有良好的力学性能，相同密度下，PMI泡沫的紧缩、拉伸、剪切模量和强度较高；具有较高的耐热变形温度，可达到240℃，是目前耐热性能比较好的结构泡沫塑料。
PMI泡沫塑料易于加工，可采纳热成型和机械方式加工成为各类复杂的形面。
PMI泡沫塑料粘接性能好，能够用环氧树脂、不饱和聚酯树脂、双马来酰亚胺树脂、氰酸酯树脂等胶粘剂取得良好的粘结界面，能在190℃和热压罐压力～条件下实现与面板共固化；还具有优越的耐化学侵蚀性能。
PMI泡沫塑料最先由德国罗姆公司开发研制,通过30连年的进展,已经开发出一系列具有不同性能和用途的产品，以商品名ROHACELL出售，有一般型(IG)、非均质型(P)、航空型(WF)、自熄型(S)等类型。
随着中国经济的飞速进展，对高新技术(大飞机、高铁、风能等)领域的重视，亟待开发研制具有耐高温、阻燃、高强度等性能的泡沫塑料。
PMI泡沫塑料优良的力学性能和高强度重量比，让以PMI泡沫塑料为芯层的高性能夹层结构复合材料已普遍应用于航天、航空、造船、医疗器械、体育用品等领域。
但国内对这种功能性PMI的研究和应用才方才起步，不管是在材料性能、仍是工艺研究方面，都还需深切普遍地开展工作，而且关于聚甲基丙烯酰亚胺的专利几乎全数为国外公司所有，相关制品均从国外入口，价钱昂贵。
因此，研究聚甲基丙烯酰亚胺及其相关制品，开发具有自主知识产权、性能优良的聚甲基丙烯酰亚胺微孔材料，关于提高国内功能性材料的研究水平，提升我国装备制造业的实力具有重要的意义。
西北工业大学最先开始PMI研究，大约始于2003年，目前已发表多篇论文并申请专利3项，据报导，西工大泡沫用于北京维斯维尔航空电子技术的某型号小型无人机，所用泡沫厚度为3mm。
北京航天材料及工艺研究所制备了马来酰亚胺改性PMI泡沫，改性剂为三溴苯基马来酰亚胺、苯基马来酰亚胺或丁基马来酰亚胺。
热固复合聚苯乙烯泡沫保温板热固复合聚苯乙烯泡沫保温板是一种广泛应用于建筑领域的保温材料。
它采用热固性胶粘剂将聚苯乙烯珠粒复合固化而成，具有优异的保温性能和结构稳定性。
热固复合聚苯乙烯泡沫保温板具有以下几个显著的特点：1. 优异的保温性能热固复合聚苯乙烯泡沫保温板的主要组成物质为聚苯乙烯，它具有闭孔结构和低热传导系数的特性，使其在保温方面表现出色。
其导热系数低于0.040W/(m·K)，能够有效减少热量的传递，提高建筑物的能效，降低能耗。
2. 良好的结构稳定性热固复合聚苯乙烯泡沫保温板经过复合和固化处理，具有较高的结构稳定性。
它的泡沫细腻均匀，不易老化变形，能够长期保持良好的保温效果。
同时，它的尺寸稳定性好，不易收缩膨胀，可以确保建筑物保温层的稳定性和持久性。
3. 卓越的防火性能热固复合聚苯乙烯泡沫保温板采用热固性胶粘剂进行固化，胶粘剂中添加了阻燃剂，使其具有良好的防火性能。
它能够有效延缓火势蔓延，减少火灾事故带来的财产损失和人身伤害，保障建筑物的安全性。
4. 环保可持续热固复合聚苯乙烯泡沫保温板的制作过程中无CFC、HCFC等有害物质的排放，不会对大气臭氧层造成破坏。
它的材料可回收利用，减少资源浪费，符合环保可持续发展的理念。
5. 安装方便快捷热固复合聚苯乙烯泡沫保温板重量轻，易于搬运安装，减少了施工人力和时间成本。
它的表面平整、规格统一，拼接紧密，能够有效避免保温层产生的热桥和冷桥现象，提高了建筑物的整体保温效果。
通过综合以上的优点，热固复合聚苯乙烯泡沫保温板成为建筑领域主流的保温材料之一。
它广泛应用于外墙保温、屋面保温、地面保温等建筑工程中，为建筑环境提供了良好的保温效果和舒适性。
需要注意的是，在使用热固复合聚苯乙烯泡沫保温板时，应遵循正确的施工规范，确保施工质量和效果。
同时，通过合理的搭配其他建筑材料，如保温层、防水层等，可以进一步提高建筑物的整体性能和安全性。
总之，热固复合聚苯乙烯泡沫保温板以其优异的保温性能、良好的结构稳定性、卓越的防火性能和环保可持续特性，成为建筑领域中一种重要的保温材料。
PMI泡沫材料研究一、PMI泡沫材料简介聚甲基丙烯酰亚胺（PMI）泡沫是一种交联型硬质结构型泡沫材料，具有100%的闭孔结构，其均匀交联的孔壁结构可赋予其突出的结构稳定性和优异的力学性能。
其主分子链为C-C链，分子侧链含有酰亚胺结构的泡沫塑料，可由多种方法制造。
该泡沫塑料是目前强度和刚度最高的耐热泡沫塑料（180～240℃），能够满足中高温、高压固化和预浸料工艺要求。
与各种类型树脂之间具有良好的兼容性，适合作为高性能夹层结构中的芯层材料使用，可以取代蜂窝结构，而且各向同性，容易经过机械加工成为各种形状复杂的截面形状，并且不含任何氟利昂，属于环保型材料，防火性能达到FAR 25.853和AITM等有关标准，代表着高性能聚合物结构泡沫塑料的最新发展领域。
PMI泡沫首先是由德国Schrder博士在1961年发明的，由德国Rohm(罗姆)和Hass股份有限公司于1966年在德国Darmstadt首先研制成功并实现商品化。
目前PMI泡沫已被广泛地应用在航天、航空、军工、船舶、汽车、铁路机车制造、雷达、天线等领域。
PMI泡沫具有下列性能：1、100%的闭孔结构，且各向同性。
2、耐热性能好，热变形温度为180～240℃。
3、优异的力学性能，比强度高、比模量高，在各种泡沫中是最高的。
4、面接触，具有很好的压缩蠕变性能。
5、可高温热压罐成型（180～230℃、0.5～0.7MPa），可真空包加热成型（180～230℃，几个Pa），还可熔融注射成型，实现泡沫夹层与预浸料的一次性共固化。
6、不含氟里昂和卤素。
7、良好的防火性能，无毒、低烟。
8、和各种树脂体系的相容性好。
9、优良的介电性能：介电常数1.05～1.13，损耗角正切在(1～18)×10-3。
在2～26 GHz 的频率范围内，其介电常数和介电损耗的变化很小，表现出很好的宽频稳定性，使之非常适于雷达及天线罩的制造。
10、没有铝蜂窝夹层结构的面板-蜂窝界面的湿热腐蚀。
竹纤维汽车内饰夹层结构轻量化复合材料性能目录1. 内容概要 (2)1.1 研究背景 (3)1.2 研究意义 (3)1.3 国内外研究现状 (4)2. 竹纤维汽车内饰夹层结构轻量化的概念与特点 (6)2.1 夹层结构的定义与优势 (7)2.2 竹纤维复合材料的特点 (8)2.3 轻量化技术的应用 (9)3. 竹纤维汽车内饰夹层结构轻量化复合材料的设计与制作 (10)3.1 设计原则与过程 (11)3.2 材料选择与性能要求 (12)3.3 生产工艺选择 (14)3.4 夹层结构设计 (15)3.5 成型工艺与质量控制 (16)4. 竹纤维汽车内饰夹层结构轻量化复合材料的性能测试 (17)4.1 吸音隔热性能测试 (18)4.2 力学性能测试 (19)4.3 环保性测试 (20)4.4 耐久性与可靠性测试 (21)5. 性能优化与应用案例分析 (22)5.1 性能测试数据分析 (24)5.2 优化方法与策略 (25)5.3 应用案例展示 (27)6. 结论与展望 (28)6.1 研究成果总结 (29)6.2 存在问题与不足 (30)6.3 未来研究方向 (31)1. 内容概要本报告旨在探讨竹纤维汽车内饰夹层结构轻量化复合材料的性能，并将涵盖该材料的设计、加工、测试以及应用等方面的详细信息。
竹纤维作为一种可持续的材料来源，具有良好的力学性能、环保特性和成本效益，使其成为汽车内饰轻量化材料的理想选择。
报告的第一部分将介绍竹纤维复合材料的背景和应用领域，概述其相对于传统材料的优势，并讨论环保和可持续发展的趋势。
第二部分将详细阐述竹纤维复合材料的设计概念，包括夹层结构的形成原理、纤维的种类以及它们的表征和选择标准。
第三部分将深入介绍竹纤维复合材料的加工过程，包括材料制备、预处理、纤维铺层、树脂浸渍和热压成型等关键步骤。
在这一章节中，还将讨论加工参数对材料性能的影响，以及如何通过设计和工艺优化来提升材料的性能。
泡沫铝的性能特征及应用泡沫铝是一种由金属铝制成的多孔材料，具有轻质、高强度、优良的隔热性能等特点。
在工业与科研领域广泛应用，下面将从材料性能特征和应用两方面进行详细介绍。
一、泡沫铝的性能特征：1. 轻质高强：泡沫铝具有轻质、高强的特点，相对密度低于0.5g/cm³，普通密度在0.2~0.3g/cm³之间，具有较好的比强度和比刚度，使其成为一种重量轻、强度高的材料。
2.优良的隔热性能：泡沫铝具有极低的导热系数，热传导性能相对较差，使其具备较好的隔热性能。
这使得泡沫铝广泛应用于保温隔热、火焰隔离等领域。
3.良好的吸能性：泡沫铝具有优秀的吸能性能，当受到冲击时，能有效吸收和分散冲击能量，减轻冲击对其他结构的伤害。
4.优良的压缩性能：泡沫铝具有较好的抗压性能，即使在高温高压的条件下，也能保持良好的强度和稳定性。
5.耐腐蚀性：铝金属本身具有良好的耐腐蚀性，因此泡沫铝具有较好的耐腐蚀性能，可在潮湿、酸、碱等腐蚀环境中长期使用。
二、泡沫铝的应用：1.航空航天领域：泡沫铝由于轻质高强、储气性能好、低热传导性等特点，被广泛应用于航空航天领域，如导热模块、储气罐等。
2.汽车工业：泡沫铝可以制作汽车零部件，如汽车保险杠、能量吸收器等，可以提供良好的吸能性和碰撞保护性能。
3.建筑领域：泡沫铝具有良好的隔热性能和防火性能，可用于建筑保温材料、隔热层等，提供有效的节能效果。
4.电子领域：泡沫铝具有良好的电磁屏蔽性能，可用于电子设备的外壳、散热器等，保证设备的稳定性和工作效果。
5.化工领域：泡沫铝具有良好的耐腐蚀性和防火性能，可用于化工管道、储罐等设备，提供安全性能保障。
6.其他领域：泡沫铝还可应用于声学隔离、过滤器、水处理等领域。
总之，泡沫铝作为一种多孔材料，具有轻质高强、优良的隔热性能、吸能性等特点，应用领域广泛，从航空航天到汽车工业、建筑领域乃至电子、化工等领域都有应用。
随着科技的不断进步，泡沫铝在更多领域有望得到进一步的应用与发展。
复合材料的特点及应用
复合材料是由两种或两种以上的材料组合而成的材料，这些材料在组合后保留各自材料的优点，同时弥补了各自材料的缺点。
复合材料通常具有以下特点：
1.高强度和高刚度：复合材料通常能够提供比传统材料更高的强度和刚度。
2.轻质：复合材料的密度通常比金属要低，因此在重量方面具有优势。
3.耐腐蚀性能：许多复合材料对腐蚀性能有良好的表现，使其在恶劣环境下具有更长的使用寿命。
4.设计灵活性：复合材料可以被设计成各种形状，并且能够满足不同的工程需求。
复合材料在许多领域有广泛的应用，包括但不限于：
1.航空航天工业：用于制造飞机、导弹、卫星等航空航天器件，以提高强度和减轻重量。
2.汽车工业：用于制造汽车零部件，如车身结构、发动机零部件等，以提高燃油效率和安全性能。
3.建筑业：用于制造建筑材料，如钢筋混凝土、玻璃钢等，以提高结构强度和耐久性。
4.体育用品：如高尔夫球杆、网球拍、自行车框架等，以提高产品的性能和耐用度。
5.医疗器械：用于制造医疗设备和假体，如人工关节、心脏起搏器等，以提高产品的生物相容性和耐用性。
这些只是复合材料的一些特点和应用领域，随着材料科学和工程技术的发展，复合材料在更多领域将发挥重要作用。
PMI泡沫材料研究一、PMI泡沫材料简介聚甲基丙烯酰亚胺（PMI）泡沫是一种交联型硬质结构型泡沫材料，具有100%的闭孔结构，其均匀交联的孔壁结构可赋予其突出的结构稳定性和优异的力学性能。
其主分子链为C-C链，分子侧链含有酰亚胺结构的泡沫塑料，可由多种方法制造。
该泡沫塑料是目前强度和刚度最高的耐热泡沫塑料（180～240℃），能够满足中高温、高压固化和预浸料工艺要求。
与各种类型树脂之间具有良好的兼容性，适合作为高性能夹层结构中的芯层材料使用，可以取代蜂窝结构，而且各向同性，容易经过机械加工成为各种形状复杂的截面形状，并且不含任何氟利昂，属于环保型材料，防火性能达到FAR 25.853和AITM等有关标准，代表着高性能聚合物结构泡沫塑料的最新发展领域。
PMI泡沫首先是由德国Schrder博士在1961年发明的，由德国Rohm(罗姆)和Hass股份有限公司于1966年在德国Darmstadt首先研制成功并实现商品化。
目前PMI泡沫已被广泛地应用在航天、航空、军工、船舶、汽车、铁路机车制造、雷达、天线等领域。
PMI泡沫具有下列性能：1、100%的闭孔结构，且各向同性。
2、耐热性能好，热变形温度为180～240℃。
3、优异的力学性能，比强度高、比模量高，在各种泡沫中是最高的。
4、面接触，具有很好的压缩蠕变性能。
5、可高温热压罐成型（180～230℃、0.5～0.7MPa），可真空包加热成型（180～230℃，几个Pa），还可熔融注射成型，实现泡沫夹层与预浸料的一次性共固化。
6、不含氟里昂和卤素。
7、良好的防火性能，无毒、低烟。
8、和各种树脂体系的相容性好。
9、优良的介电性能：介电常数1.05～1.13，损耗角正切在(1～18)×10-3。
在2～26 GHz 的频率范围内，其介电常数和介电损耗的变化很小，表现出很好的宽频稳定性，使之非常适于雷达及天线罩的制造。
10、没有铝蜂窝夹层结构的面板-蜂窝界面的湿热腐蚀。
钢结构夹层资料钢结构夹层是一种常见的建筑结构形式，其特点是采用钢结构框架和复合材料作为夹芯层，有着优异的力学性能和保温隔声效果，被广泛应用于工业和民用建筑中。
本文将介绍钢结构夹层的基本概念、组成和工艺，还将探讨其在实际应用中的特点和优势。
基本概念钢结构夹层是指由两层钢板之间夹着一层复合材料构成的复合板材，一般称为夹层板。
复合材料一般采用聚合物、泡沫塑料、矿棉等材料，也可以根据需要添加保温、隔音或防火材料。
钢结构夹层由钢骨架和夹芯板材层组成，钢骨架一般采用钢管或钢梁焊接或螺栓连接构成，夹芯板材层则用螺栓或胶粘剂将其粘合在钢骨架上。
组成钢结构夹层的组成可分为三个主要部分：上下钢板和夹层。
上下钢板上下钢板是钢结构夹层的骨架，一般由厚度为0.5~1.2mm的彩钢板或镀锌板组成。
彩钢板和镀锌板在建筑业中是常用的建筑材料，两者用途和性能虽有所不同，但在钢结构夹层中使用效果相当，能够有效地承受建筑物的荷载并起到保温隔音的作用。
夹层夹层一般采用复合材料，根据需要加入保温、隔音或防火材料。
常见的夹层材料有聚氨酯、聚苯板、岩棉等，具有防水、隔热、隔音、防火等功能。
而且，夹层的厚度不同，如厚度为40~100mm，视具体需要而定。
连接部分连接部分是指将上下钢板和夹层固定在一起的部分，一般采用螺栓或胶粘剂连接。
螺栓连接一般适用于大面积建筑物，而胶粘剂连接则适用于小面积结构，胶粘剂具有粘接强度高，耐水、耐温和防震等特点。
工艺钢结构夹层一般的工艺流程如下：1.确定夹层板的规格和构件的尺寸；2.制作钢骨架；3.将彩钢板或镀锌板剪裁成相应的规格；4.将夹层材料按规定和要求切割，然后将它们放置在上下钢板之间；5.将各个构件和夹层对齐，并进行螺栓或胶粘剂连接。
特点和优势钢结构夹层具有以下特点和优势：1.高强度和耐用性：钢材本身具有高强度和耐用性，在夹层板中起到承载和支撑的作用，能够有效地使建筑物具有更强大的抗震和抗风能力。
2.优良的隔热、保温和隔音性能：钢结构夹层的夹层特殊性能能够有效地阻挡外界热、寒冷和噪声，形成稳定、舒适、安全的室内环境。
蜂窝夹层结构复合材料的制备及应用摘要：蜂窝夹层复合材料由两块高强度上下面板夹着一层蜂窝芯组成，其结构具有高比强度、高比刚度、优异的隔热、透波性能等，因此在航空航天、船舶等领域得到了广泛应用。
基于此，本文首先阐述了夹层结构复合材料的制备现状，亲分析了蜂窝夹层结构复合材料的应用。
关键词：蜂窝夹层结构；复合材料；制备；应用蜂窝夹层复合材料具有优异的性能，有利于减少固体废物的排放量和保护生态环境等，不仅具有良好的经济、社会效益，特别是在“低碳经济”理念环境下，其产业化应用前景及发展空间更为广阔。
一、夹层结构复合材料制备现状夹层复合材料通常由薄面板和厚芯子胶接而成，在夹层结构中，面板作为主要的承力部件与中间填充的芯子共同发挥作用。
当承受弯曲载荷时，面板主要承受拉伸或压缩载荷，芯子传递剪切力，因此在夹层结构设计中，面板需选择面内刚度及强度大的材料或结构，芯子需选择面外剪切强度及剪切刚度大的材料或结构。
1、面板材料的选择。
从材料的角度来看，面板的发展经历了从金属材料到非金属材料的演变过程；从结构上看，面板的发展经历了从单一结构(合金面板)到层合结构(层合面板)的过程，当前广泛应用的面板多为非金属层合面板。
在夹层结构中，面板是主要的承力部件。
与芯子材料相比，面板材料具有高密度、高模量、高强度等特点。
目前，在纤维增强复合材料中广泛应用的增强纤维有芳纶纤维、硼纤维、玻璃纤维、碳纤维等。
其中，芳纶纤维具有较高的拉伸强度、高弹性模量、低密度等性能，但芳纶复合材料的压缩强度低；虽然硼纤维具有优异的强度及模量，但由于其昂贵的价格，仅限于同碳纤维混杂使用，被碳纤维逐渐取代。
为了提高力学性能，应选用比强度及模量较高的碳纤维作为原材料，但由于其价格较高，在应用中需大量的原料，因此，低成本的玻璃纤维仍是最常用的增强材料，但其弹性模量较低。
在设计有刚度要求的产品时，可利用复合材料结构形式的局限性小、易成型的优点，通过改变截面尺寸，设计高刚度变截面的结构形式及布置，以弥补其低弹性模量的弱点。
复合材料夹层结构泡沫芯材的性能特点和应用作者：胡培的博客发表于：2010-01-06 09:06:16 点击：1817复材在线原创文章，转载请注明出处胡培赢创德固赛（中国）投资有限公司上海分公司陈志东博士赢创德固赛（中国）投资有限公司上海分公司摘要：上世纪80年代末，航空公司首先提出飞机结构中应当避免使用蜂窝夹层结构，因为在使用过程中，其表面容易发生损伤，产生显微裂纹并浸入水分。
另外，蜂窝也不适用于液体树脂注射工艺。
文章对复合材料夹层结构中常用的芯材做了简单对比，列出了泡沫夹层结构在结构方面、工艺方面和长期使用过程中的优势，介绍了目前航天航空结构，特别是无人机结构中应用最广泛的PMI泡沫的特点和应用实例。
结合多孔固体的结构特点和国内外最新研究和实践，简单的论述了泡沫芯材的发展趋势。
关键词：泡沫，蜂窝，夹层结构一、前言在航天航空、交通运输结构的设计中，要求构件尽可能轻而不损失强度是对设计人员的最大挑战。
在保证强度、刚度的同时，还要求所设计的薄壁结构在承受拉、压及剪切载荷的综合作用下不失稳。
过去传统的飞机结构设计方法仍在一些范围内使用，通过用长桁和肋/框组成纵、横向加强件来提高板的稳定性。
实际上，某些次结构也可以使用夹层结构设计来满足强度、刚度要求，例如蒙皮、舱门、口盖和翼身整流罩等。
夹层结构的夹芯通常采用蜂窝或泡沫芯材。
二、复合材料夹层结构芯材介绍在设计时，对于面板考虑的主要因素是材料的强度和刚度，而对于芯材，考虑的主要因素是最大幅度的减轻重量。
在飞机结构中芯材通常使用铝蜂窝、泡沫或NOMEX®蜂窝，如图1所示。
铝蜂窝或NOMEX®蜂窝具有压缩模量高和重量轻的优点，它们是飞机结构广泛使用夹芯材料，通常与碳/玻璃纤维预浸料一起使用。
常见的结构有机翼前缘、方向舵、起落架舱门、翼身和翼尖整流罩等。
尽管蜂窝夹层结构在性能上比金属板金结构有突出的优点，但是航空公司还是在积极寻找其替代材料，因为蜂窝夹芯材料在使用过程中需要高昂的维护修理费用。
在某些情况下如果面板出现裂纹和孔隙时，水和水汽就很容易地进入蜂窝。
在低温情况下，进入蜂窝孔中的水被冰冻以后会发生膨胀，将破坏邻近的蜂窝孔格的粘结，这就降低了夹层结构的性能而必须进行修理。
图1: 铝蜂窝、PMI泡沫和NOMEX®蜂窝根据国外文献报道，20年内收集的蜂窝雷达罩维修记录表明，大约85%蜂窝雷达罩因为蜂窝进水原因需要维修，大多数航空公司证实波音737飞机蜂窝雷达罩的平均无故障维修使用时间少于2年。
蜂窝夹层构件的维护费用使得原本质轻的优点与泡沫夹芯结构相比不再存在，由于刚性泡沫夹芯是闭孔的，水和水汽不能进入夹芯内部，减少了维护检查的成本，所以泡沫夹芯结构的全寿命成本就更加经济，尽管达到相同承剪能力时泡沫的重量要比蜂窝稍重一些。
同时，近年来随着降低制造成本的要求，RTM（树脂传递模塑）工艺技术的推广，需要有一种轻质闭孔材料来代替，而蜂窝结构不易满足RTM工艺的要求。
铝蜂窝：铝蜂窝夹层结构一般应用在承受剪切载荷较大的部位，其面板通常也是金属板材，因为铝蜂窝和碳纤维面板一同使用时，如果两种材料之间电绝缘处理不当，就会发生电化腐蚀。
NOMEX®蜂窝： NOMEX®蜂窝是采用芳纶纸浸润酚醛树脂制成，具有广泛的应用领域。
NOMEX®蜂窝和铝蜂窝相比，局部失稳的问题要小得多，因为NOMEX®蜂窝的蜂窝壁可以做得相对要厚一些。
另外，因为NOMEX®材料不导电，不存在接触电化腐蚀的问题。
NOMEX®蜂窝还能够满足FST（烟雾毒性）要求。
PMI（聚甲基丙烯酰亚胺）泡沫：PMI泡沫在进行适当的高温处理后，也能承受高温的复合材料固化工艺要求，这样使得PMI泡沫在航空领域得到了广泛的应用。
中等密度的PMI泡沫具有很好的压缩蠕变性能，可以在120oC -180oC温度、0.3-0.5Mpa的压力下热压罐固化。
PMI泡沫能满足通常的预浸料固化工艺的蠕变性能要求。
作为航空材料的PMI泡沫是一种均匀的刚性闭孔泡沫，孔隙大小基本一致。
PMI泡沫也能满足FST要求。
PVC 泡沫：PVC泡沫的主要优点是价格相对便宜，通常用来制造小型飞机构件，制造工艺不需要热压罐，固化温度低于120oC。
在使用RTM工艺的时，需要对PVC泡沫加热后释放的气体给予一定的重视，因为这会导致面板材料内部产生孔隙。
综合上面的对比，可以看出目前航天航空复合材料夹层结构可以选用的泡沫芯材主要是PMI泡沫材料，和蜂窝材料相比某些方面有一定的优势。
下面，就简单地介绍PMI泡沫材料的生产制造和性能特点。
三、PMI泡沫的基本力学性能PMI泡沫通过加热甲基丙烯酸/甲基丙烯腈共聚板，发泡制造。
在发泡共聚板的过程中，共聚物转变成聚甲基丙烯酰亚胺。
发泡温度在170oC以上，根据密度和型号不同而不同。
目前，世界上主要PMI泡沫产品是德国德固赛公司生产的ROHACELL®系列产品，工艺过程如图2所示。
图2：PMI泡沫的生产工艺过程图3：ROHACELL-51 WF 的微结构孔穴的基本特征：孔壁厚度：t=12um，孔穴大小：l=0.6mm，如图3。
ROHACELL WF泡沫的孔穴大小在0.6-0.8 mm左右。
线弹性状态下，当泡沫体是由液体组员制得时（有许多这种泡沫体，例如聚胺酯泡沫），表面张力可将材料拉向棱边，越过孔面只留下一层薄膜，它容易破裂。
因此，虽然泡沫体具有初始闭合的孔穴，但其刚度完全来自孔棱，其模量则等同于开孔泡沫体。
但是PMI 泡沫材料孔面就由真正的固体部分构成，这些孔面会增加多孔体的刚度。
闭孔泡沫体的压缩变形机制由三部分组成：孔壁弯曲、棱收缩和膜延伸以及被封入气体的压力。
其中，为孔穴棱边所含固体的体积分数，剩余部分即为孔壁所含固体的体积分数。
那么，若孔棱厚度为t e，孔壁厚度为t f，。
是多孔固体的密度是构成孔壁的固体材料的密度可见，泡沫的强度和相对密度有关，同时更加重要的是和有关，是泡沫结构中孔隙棱边材料占泡沫材料的比率。
最差的泡沫材料分形式是完全开孔的泡沫材料，所有材料都杆状分布在孔隙的棱边位置，这是等于1。
最好的泡沫材料分布形式是所有的泡沫材料位于孔隙的孔壁位置，这时等于0，相对屈服强度和相对密度成正比。
所以，期望有相对较低的值。
和其他的结构泡沫相比，ROHACELL （RC）的较低。
这个比值的范围是0.72到0.80。
从这里可以看出，要得到更高比剪切强度的泡沫可以通过1）开发新的制造工艺，降低值。
2）提高生产泡沫树脂的剪切强度。
3）孔隙的大小小于裂纹扩展或发生失稳的临界直径。
4）使用杆状的增强材料增强泡沫。
四、PMI泡沫夹层结构的结构优势在夹层结构中，PMI泡沫材料可以作为结构性单元。
过去，一般仅仅把泡沫作为填充材料，不考虑其强度和刚度对结构的贡献。
主要原因是过去使用的泡沫材料，例如PUR 泡沫，一般是在结构完成以后，空腔内发泡，这样泡沫的质量，均匀性和力学性能难以保证。
PMI泡沫采用的是独特的固体发泡技术，泡沫的质量、均匀性和力学性能都可以保证。
PMI 泡沫是目前比强度和比刚度最高的聚合物硬质泡沫材料。
通过计算，如果把PMI泡沫作为夹层结构的结构性单元，面板可以减少1－2层碳纤维铺层。
PMI泡沫夹层结构可以作为结构性夹层结构使用，应用领域突破了过去蜂窝等非结构性夹层结构的传统观点。
五、PMI泡沫夹层结构的工艺优势PMI泡沫还具有突出的耐压缩蠕变性能。
也可以这样说，PMI泡沫的比强度和比刚度是使得材料具有良好的使用性能，PMI泡沫耐压缩蠕变性能使得材料同时也具备了良好的工艺性能。
碳纤维环氧复合材料体系的固化需要设定的压力，温度和时间为固化条件。
如果采用节约成本的共固化工艺，作为芯材的泡沫材料，需要具有良好的耐压缩蠕变性能。
经过试验，PMI泡沫能够满足各种固化条件的要求。
通常对于泡沫夹层结构，可以采用的工艺有：模压工艺：模压工艺的特点是模具成本相对较高，优点是能够准确的保证复合材料的厚度和尺寸；同时具有两个光洁表面的构件。
通常采用模压工艺的构件有飞行控制部件，直升机旋翼，运动器材和医疗床板等。
在模压工艺中，通过赋予泡沫芯材一定的过盈量，在合模固化过程中，过盈量给面板的固化提供反压力。
PMI泡沫的耐压缩蠕变性能是过盈量转变成反压力的前提和保证，可以通过设定合适的过盈量，根据铺层的树脂含量，固化体系，面板厚度，调整反压力的大小，满足固化压力的要求。
热压罐工艺：热压罐工艺的特点是一面硬模，一面软模（真空袋）。
通过抽真空以及热压罐内加压，对固化中的复合材料层板加压。
如果采用共固化工艺，也就是碳纤维复合材料面板的固化、夹层结构芯材与面板的粘接一次性完成。
PMI泡沫的空隙相对蜂窝要小，能够对面板的固化提供足够的支撑，不会象蜂窝结构面板出现电报效应。
RTM工艺：液体树脂注射是一种相对较新的优化制造工艺，借助RTM（树脂转注模）的技术，生产高性能夹层结构构件。
目的是为了简化生产过程，降低制造成本，节约原材料的价格。
选用价格相对较低，具有良好的铺覆性能的布，可以实现批量生产，构件能达到使用高质量的预浸料的效果。
如果将蜂窝的孔隙加以密封，不让低黏度的注射树脂流入蜂窝孔隙，在RTM制造工艺中，也可以选择蜂窝作为夹心材料。
不过，通常如果采用RTM工艺生产夹层结构复合材料，一般采用泡沫芯材。
和热压罐工艺相同，芯材也需要具有良好的耐压缩蠕变性能，满足树脂注射压力和注射温度的要求。
六、PMI泡沫夹层结构耐久性方面的优势泡沫夹层结构与NOMEX®蜂窝夹层结构比较的另一个特点是其抗吸湿性好得多，由于泡沫是闭孔的，湿气和水分很难进入到夹芯里面去。
两种材料的吸湿实验对比见图4。
目前，舰载机型以及一些雷达透波构件（雷达罩）尽可能的避免采用蜂窝结构，减少维护成本。
图4：PMI泡沫和蜂窝吸湿实验对比曲线七、PMI泡沫在航天航空夹层结构中得最新应用直升机的桨叶PMI泡沫还广泛应用在各种型号的直升机桨叶中作为芯材，采用模压固化工艺，例如Lynx, EC135，EH101，Tiger等，如图5。
图5：PMI泡沫夹层结构直升机桨叶新一代的“虎”式直升机的引擎罩是使用PMI泡沫ROHACELL XT 作为芯材，和BMI预浸料共固化。
构件的长期使用温度达到160°C。
只有使用ROHACELL XT才能实现共固化，降低成本的同时减轻重量。
空中客车A340-500/600和A380气密机舱的隔板A340-500/600和A380气密机舱的隔板采用了ROHACELL泡沫填充A筋条结构形式，如图6、图7所示。
首先，把泡沫CNC 精确加工和热成型，然后和上下蒙皮共固化。
高性能PMI泡沫芯材在固化过程中具有很好的耐压缩蠕变性能，使面板压实，消除表面凹凸不平。
