仿生设计的蜂窝复合板材有何神奇之处?

骆编辑 2023-08-18 22:54:03
鲁班园实木智造栏目主编

介绍了常见的蜂窝结构板材的种类和特点。

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受自然蜂巢的启迪,人类创造性地发明了各种蜂窝复合材料,蜂窝复合板也被广泛的应用于建筑和家居领域,本期文章就来介绍一下蜂窝复合板材的应用优势。

01  什么是蜂窝板?

蜂窝板是根据蜂窝结构仿生学的原理开发的高强度新型环保建筑复合材料。之所以叫蜂窝板是因为板材的基层是采用蜂窝形状的材料做的,上下两层面板通过胶粘剂或胶膜与蜂窝芯层复合而成。

仿生设计的蜂窝复合板材有何神奇之处?

为什么要用这种蜂巢状的蜂窝芯来做基层呢?简单说来,这个六边形的蜂窝芯每个小蜂房的底部由3个相同的菱形组成,这些结构与近代数学家精确计算出来的,互相之间的角度“完全相同”,是最节省材料的结构,用这种基层做的板材强度大、重量轻、平整度高,且容量大、极其坚固,而且不易传导声和热,是非常理想的建筑及制造航天飞机、宇宙飞船、人造卫星等的理想材料。

02  蜂窝复合板“神”在哪里?

由于蜂巢特殊的结构,蜂窝复合板具有重量轻和平整度高的优点,厚度为 25mm 厚的蜂窝板板每m²仅重 6ka,与 6mm 厚的玻璃相当,仅是同厚度石材重量的1/5,相同厚度平整度远超实心铝板。同时安装方便,可以加工成异形板,隔声、隔热效果好,抗风压性好。

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03  蜂窝复合板有哪些种类?

03-1  石材蜂窝板复合板

表面为 3~5mm 厚度的天然石材,衬以轻质铝蜂窝为基材。其保持了天然石材的自然纹理效果,又克服了天然石材易碎,重量大等缺点。在石材超薄片与铝蜂窝的中间介质为高强度纤维过渡层,使产品具有更强的耐冲击性和抗弯强度。板材内部充满空气,重量特轻,隔声隔热效果良好。

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03-2  铝合金复合板

以高强度合金铝板作为面、底板,与铝蜂窝芯经高温高压复合制造而成的复合板材,具有重量轻、强度高、刚度好、耐蚀性强、性能稳定等特点。

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03-3  木质蜂窝板复合板

采用厚度为 0.3 ~ 0.4mm 天然木皮与高强度铝蜂窝板通过航空复合技术进行复合成型。木质蜂窝板特点是保留天然木材的装饰质感,重量轻,木材用量少,耐腐蚀,抗压,还能实现木材镶花、拼花、穿孔等特殊工艺。

03-4  不锈钢蜂窝复合板

面板为为各种彩色不锈钢 ,背板为本色不锈钢,芯层为铝蜂窝。彩色不锈钢的表层不是涂料,是一层抗蚀性极强的氧化膜,不会脱落,无任何毒性。

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03-5  钛锌蜂窝复合板

以钛锌板为面材,涂有防锈漆的铝合金为背材,铝蜂窝为芯层。它集钛锌板的特点(金属质感强、具有表层自我修复功能、使用寿命长等)与蜂窝板的优点(轻质高强)于一体。

信息来源:网络

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