復合材料與金屬均一材料相比具有自身的特殊性，復合材料作為“材料”的同時本身又是一種“結構”。近來年，我國風力發(fā)電、航空航天工業(yè)的發(fā)展，為夾芯復合材料的材料研發(fā)、結構設計、工藝開發(fā)提供了很好的契機。夾芯復合材料理念為“高強度剛度、低重量”要求嚴格的產業(yè)提供了全新的材料、結構、工藝的解決方案；使復合材料從傳統(tǒng)單層實心玻璃鋼向夾芯玻璃鋼的轉換，實現(xiàn)了產品升級，提高了市場競爭力。可以認為，夾芯復合材料作為朝陽產業(yè)，在我國擁有巨大的市場容量和發(fā)展空間。

 

    夾芯復合材料也被形象稱為“三明治材料”或“三明治結構”，這種材料和結構由上下兩層抗拉抗壓性能優(yōu)異的表層材料（層合木板、金屬、玻璃鋼、碳纖維或芳綸纖維增強樹脂基體塑料）、輕質高強并抗剪切的夾芯材料和膠黏劑構成。常見的夾芯材料有蜂窩板、巴爾沙輕木和各種高分子的泡沫等?！叭髦巍眾A芯為結構設計提供了高剛度、高強度、低重量的優(yōu)異組合，從而實現(xiàn)了產品卓越的強重化。以船艇和高速列車車體為例，在不折損結構剛度強度的同時，重量的減輕帶來了動力產品加速提速性能、操縱性能、運能運力的提升，而運能的提升又達到了節(jié)能環(huán)保的效果。

 

    采用“三明治”夾芯復合材料生產產品，夾芯材料的選擇上應當首先注意材料在力學、極限溫度等方面的性能特點，選擇合適的材質，進而配合表層材料和黏結劑樹脂基體的選擇，包括纖維種類、克重、層數(shù)、夾芯材料密度、厚度。對整個鋪層結構作出鋪層設計。

 

    結構設計的方法有幾種，船艇的夾芯材設計規(guī)范，我國主要使用國外船級社的規(guī)范指導。另外，使用公式計算軟件做典型鋪層設計以實用及Ansys、Femap等有限元計算軟件做整體結構分析計算的方法。

 

    由于樹脂基體是通過工藝過程才能實現(xiàn)同纖維增強材料和夾芯芯材的結合，而工藝的不同會帶來截然不同的數(shù)值纖維含量和瑕疵數(shù)量多少，從而很大程度上影響最終結構的性能和疲勞壽命。傳統(tǒng)敞開式手糊工藝的纖維含量只有40%左右，并且氣泡含量多。而采用“三明治”夾芯材料制作以真空袋壓法是目前最為清潔、方便、優(yōu)質的真空導流工藝。

 

    真空導流工藝是將玻璃纖維增強材料和泡沫夾芯材料干法預鋪設在密閉的模具內，然后安裝供樹脂進入和流動擴散的進膠接頭和引流管道，隨后通過真空薄膜袋密封和真空泵的抽氣實現(xiàn)整個模具面積上鋪層內部的高真空環(huán)境（一般為99%以上的真空度）。在系統(tǒng)保壓良好的情況下將低粘度的樹脂通過進膠管道由大氣壓注入系統(tǒng)內部，樹脂按照預先設計的管道擴散，在預訂時間內浸泡有鋪層結構，而后膠化固化。

 

    整個真空導流過程可重復，可質量控制，產品氣泡含量降到最低，產品的纖維含量達到65%以上。而且由于真空薄膜的密閉作用把苯乙烯等有害氣體的擴散降低了90%以上，實現(xiàn)了健康、環(huán)保的要求。