玻璃钢复合材料船舶夹层结构中的泡沫芯材

 机械加工泡沫芯材：大多数泡沫芯材可以使用木工工具加工或成形，包括带锯，车削，穿孔，打磨和仿形。在切割过程中，因为材料的导热系数低 ，高密度泡沫的给进速度应略低一些，否则材料会发热，甚至烧焦。在加工泡沫以前，最好先和制造厂家联络，因为每种泡沫的性能都有不同的特点。加工泡沫材料时，使用的锯条要求相邻的锯齿拌开，这样在锯切过程中，通过锯齿带出切割过程中产生的锯屑，然后用真空装置吸除。 泡沫芯材的使用

      材料的准备：泡沫材料必须在干燥的环境下保存，否则会影响其与面板的粘接。同时，对于PMI泡沫应予以特别的注意，因为PMI泡沫在吸水后，热蠕变性能会下降。泡沫上的灰尘应使用真空吸尘器吸除，或用压缩空气吹除，但要记住，千万不能用水或什么其他的液体冲洗。冲洗的结果只能使灰尘进入泡沫表面的开孔中。某些强烈的溶剂（例如丙酮）还有可能降解表面的泡沫材料，降低芯材与面板的粘接强度。清洁干净的泡沫表面与面板粘接后，一般粘接强度不会出什么问题。

FRP泡沫夹层板的制作：泡沫几乎适用于所有的FRP成型制作工艺。复合材料夹层结构的主要成型工艺有：手糊／喷射成型，真空袋／注射成型及预浸料／热压罐成型等。

在手糊／喷射工艺中，芯材与面板之间的粘接非常重要。一般常见的船舶泡沫夹层板依次由胶衣层，短切毡层，外面板FRP铺层，泡沫芯材和内面板FRP铺层。必须注意的是在内外面板与泡沫之间，需要加上一层特别的粘接基层，将泡沫与面板材料粘接。这层的材料是CBA （Core Bond Adhesive，例如Divilette, Corebond, Baltekbond等）或富树脂的CSM（短切毡）。CSM的最小厚度为225g/m2，树脂与纤维的重量比为3：1左右。CSM浸润树脂以后，在泡沫表面涂覆与层合板相同的树脂，以填充泡沫表面的开孔，然后埋入CSM中。泡沫芯材埋入CSM或CBA的过程可以使用真空袋辅助均匀加压。

在使用真空袋的工艺中，如果泡沫芯材是有切口的分格板，在加压以后，泡沫均匀地压入粘接基层中，树脂或CBA就填入泡沫切口。大多数的真空袋工艺的过程是：在底部面板铺层的基础上，先加泡沫粘接基层，再铺设泡沫夹层，然后使用真空袋将泡沫压入粘接基层中。当采用真空辅助成型工艺时，则需要在泡沫上面覆盖一层剥离层，剥离层外面是透气毡，透气毡的外面才是真空袋膜。剥离层常常采用一层薄的尼龙膜，而透气毡的作用是使真空压力能均匀施压在泡沫的表面。

另外一种能确保泡沫芯材的切口能被全部填充的方法是使用树脂注射工艺。其工艺过程为：先将未浸胶的玻璃纤维和芯材铺设在模具中，再使用真空袋密封，待抽真空以后，注入树脂，浸润纤维和芯材。通常将树脂分散传递到构件各个部位的方法是利用泡沫芯材表面的沟槽或切口，来引导树脂的流动。采用这种工艺方法制作的夹层结构具有纤维含量高、铺层时间不受限制、不需要手糊树脂并进行压实等优点。

另外一种高端的工艺过程是预浸料／热压罐或真空袋成型。由于PVC泡沫通常的固化温度不超过80oC，在加温加压以后，泡沫孔隙中的气体会释放出来，从而破坏芯材与面板之间的粘接。但如果PVC泡沫经过特殊的热处理，则可以达到120oC，1Bar以上，例如Divinycell HT, Klegecell TR, 和Airlite/Herex C71，而且热处理还会提高泡沫的热尺寸稳定性，即泡沫的热蠕变性能。