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氰特公司（Cytec-亞利桑那州坦佩市）的營銷和業(yè)務(wù)發(fā)展經(jīng)理比爾·韋伯（Bill Webb）解釋道：“與 機(jī)身零件相比，內(nèi)飾在結(jié)構(gòu)上的要求可能不那么高， 但需要滿足許多專業(yè)需求和機(jī)械要求，尤其是非常嚴(yán)格的火災(zāi)、煙霧和毒性指標(biāo)。” 。“實現(xiàn)這些目標(biāo)并不容易，”韋布說。“這當(dāng)然不是一般商品市場。”

但它是巨大的。每架飛機(jī)都使用了數(shù)千磅的先進(jìn) 復(fù)合材料，包括熱固性預(yù)浸料、蜂窩芯和先進(jìn)的工程 熱塑性塑料——據(jù)一位消息人士透露，一架波音777飛機(jī)的內(nèi)飾復(fù)材用量超過11000磅/5100公斤。這些材 料最常見于地板和天花板面板、貨物內(nèi)襯、頭頂儲物箱、面板、窗戶周圍、廁所模塊、廚房、食品和飲料 手推車以及艙壁/分級隔板。此外，市場并不局限于原始設(shè)備制造商(OEM)新的項目；Brosius Management  Consulting（密歇根州布萊頓）的戴爾·布羅修斯 (Dale Brosius)表示，舊飛機(jī)的翻新也很重要，因為 內(nèi)部部件的使用壽命在三到七年之間，約1300萬磅 （6000公噸）?！哆\(yùn)輸與VIP內(nèi)飾》雜志稱，近2000家供應(yīng)商公司為商用和私人飛機(jī)設(shè)計、制造、組裝、維 修和分銷機(jī)艙內(nèi)部設(shè)備，包括復(fù)合材料和非復(fù)合材料。

無論航空公司或飛機(jī)類型如何，飛機(jī)上使用的材 料都是相似的，因為所有載客飛機(jī)都必須滿足易燃性要求。關(guān)鍵的復(fù)合材料部件包括通風(fēng)管道和“襯里 linings ”—窗戶、門有形狀的熱固復(fù)材和客艙側(cè)壁周圍 需要輪廓形狀的熱塑復(fù)材—。到目前為止，最大的復(fù) 合材料應(yīng)用是由蜂窩芯和熱固性樹脂制成的夾芯板， 用于地板、天花板、廚房墻壁、廁所和貨艙內(nèi)襯。薄面板之間的低密度、輕質(zhì)核心顯著增加了面板的剛 度，幾乎沒有增加重量。核心的功能類似于工字鋼的 連接腹板，以均勻的距離分隔面板，而夾芯面板本身 則起到梁緣條的作用；面板的彎曲剛度與核心厚度成 正比。夾芯板具有成本效益，因為芯材比夾芯面板復(fù) 合材料更便宜、重量更小，并且可以在一次操作中與 蒙皮一起固化或加工。

典型的內(nèi)部夾層板由 Nomex 蜂窩芯（由弗吉尼亞 州里士滿的杜邦高級纖維系統(tǒng)公司提供的芳綸纖維紙 制成）制成，厚度約為 0.5 英寸/13 毫米，蜂窩尺寸為 0.12 英寸/3 毫米。通常，對于大多數(shù)天花板和墻壁， 芯部面對一層或兩層玻璃/酚醛預(yù)浸料，對于地板，則 面對玻璃/環(huán)氧樹脂或碳/環(huán)氧樹脂，這需要更高的抗拉強(qiáng)度。

平板通常為 4 英尺乘 8 英尺（1.2 米乘 2.4 米），通 常采用平面模壓成型進(jìn)行加工，其中將下表皮預(yù)浸料、芯材和上表皮預(yù)浸片堆疊在加熱的鋼墊板上。將 第二塊在液壓機(jī)中加熱的嵌縫板降低到疊層上，并將 層壓板在壓力下保持 30 分鐘至 100 分鐘以上。通常， 在釋放氣體和水蒸氣（酚類縮合反應(yīng)固化的副產(chǎn)物） 的過程中，壓機(jī)會被“碰撞”或輕微打開，然后再次 關(guān)閉以完成固化循環(huán)。高速生產(chǎn)線使用多開壓機(jī) （MOP- multi-opening presses），具有五個或更多的模具開口；每個都裝載鋪放，然后如上所述進(jìn)行處理。壓力范圍 從 50 psi 到 100 psi（3.4 巴到 6.8 巴）。酚醛樹脂的固化 過程隨著溫度的升高而加快，因此需要一個至少 160ºC/320ºF 的高溫模具。

“壓芯-Crush core”是一種在更高的溫度和壓力下進(jìn)行 的更快、更經(jīng)濟(jì)的工藝，將帶芯層壓板放置在大型壓 機(jī)中，并將其壓至預(yù)定厚度。這一工藝主要由波音和 空客及其最大的一級內(nèi)飾供應(yīng)商實施，最常用于生產(chǎn) 彎曲的側(cè)板，并實現(xiàn)飛機(jī)窗戶周圍的錐形凹陷等形 狀。高達(dá) 300 磅/平方英寸/20.7 巴的壓力會使蜂窩壁折 疊并變平，從而為薄的預(yù)浸料坯面板創(chuàng)造更多的粘合表面積。該方法制作出厚度一致的面板，確保在安裝 過程中具有良好的貼合度和光潔度。氰特（Cytec）公 司的高級首席研究化學(xué)家比利·哈蒙（Billy Harmon） 表示，材料處理時間約為 8 至 12 分鐘，生產(chǎn)效率非常高。需要大型壓力機(jī)和加熱的金屬模具來產(chǎn)生所需的壓力，并且需要高產(chǎn)量來證明資本成本的合理性。

更復(fù)雜的形狀，如行李箱，可以用簡單的“切割 和折疊”方法由平板壓制而成。去除上部面板的條帶 以暴露核心；折疊角或半徑角越緊，去除的條帶就越寬。將粘合劑施加到未切割的暴露芯上，然后將面板 簡單地折疊到所需位置并夾緊，直到粘合劑固化。赫氏公司（Hexcel-加利福尼亞州都柏林）歐洲營銷主管 尼爾·霍華德（Neil Howard）表示：“這種方法非常 經(jīng)濟(jì)，因為它可以在沒有復(fù)雜夾具或固定裝置的情況下完成。”。緊固件位置需要額外的材料，例如用于 固定螺栓或緊固件的粘合劑灌封；套圈或管，所述套 圈或管結(jié)合到所述緊固件保持在其中的兩個表層；或 者用額外的樹脂或泡沫固定在適當(dāng)位置的螺紋插入 件。面板邊緣需要某種飾面，如邊緣灌封、粘合在注塑成型型材上或壓配塑料蓋，所有這些都可以防止?jié)駳膺M(jìn)入芯部，并提供裝飾性飾面。因為夾芯板面板非常薄，所以核芯印跡很常見。 此外，在反應(yīng)和固化過程中，酚醛樹脂排氣時會形成針孔。因此，乘客可見的面板通常采用某種類型的裝飾材料進(jìn)行表面處理，以覆蓋表面缺陷。地板可以涂漆或覆蓋阻燃地毯。

裝飾表面包括塑料薄膜或?qū)訅喊濉⒉?ldquo;掛毯- tapestries”、塑料層壓板或油漆。涂漆需要填充、打磨和 涂底漆。裝飾膜或?qū)訅喊逑艘恍┍砻嫣幚砗途?工步驟，但增加了零件的成本和重量。裝飾性塑料層 壓板與薄膜的不同之處在于，它們結(jié)合了多個膜層， 具有不同的功能。典型的裝飾層壓板具有光學(xué)透明的 聚氟乙烯（PVF）耐磨膜外層，其覆蓋并保護(hù)一層或 多層印刷和/或紋理膜。薄膜和層壓板通過一層薄膜粘 合劑（環(huán)氧樹脂、酚醛樹脂或聚氨酯）連接到面板 上。杜邦工程聚合物公司（特拉華州威爾明頓）供應(yīng) Tedlar，一種著名的 PVF 產(chǎn)品。

一些制造商選擇熱塑性材料而不是熱固性材料。與熱固性樹脂相比，熱塑性塑料在幾分鐘內(nèi)完成加工，因為加熱的樹脂只需成型和冷卻，就不會發(fā)生化 學(xué)固化反應(yīng)。氰特（Cytec）公司的熱塑性塑料業(yè)務(wù)經(jīng) 理史蒂夫·停止（Steve Cease）說，雖然像聚醚酮酮 （PEKK）這樣的高溫、高性能熱塑性樹脂的成本明顯高于酚醛樹脂，但這種材料具有更好的柔韌性和抗沖 擊性，加工速度更快，這使它更適合某些應(yīng)用，并補(bǔ) 充說，它很容易滿足機(jī)艙火災(zāi)/煙霧/毒性的要求要求。例如，向下滑動以覆蓋客 艙窗戶的小窗簾板通常是熱成型的PEKK塑料板。其他制造商正在研究將熱成型熱塑性零件用于需要良好沖擊強(qiáng)度的承載部件。

由于室內(nèi)市場的規(guī)模，大量供應(yīng)商提供樹脂、編 織或單向增強(qiáng)材料、蜂窩芯材料、粘合劑和灌封化合 物、薄膜和大量相關(guān)產(chǎn)品。主要的酚醛樹脂供應(yīng)商包 括 Hexion Specialty Chemicals（俄亥俄州哥倫布市），該 公司將前博登、酚醛和殼牌品牌合并為一個實體；喬 治亞太平洋樹脂股份有限公司（佐治亞州亞特蘭大）；住友膠木的子公司 Durez Corp.（德克薩斯州艾迪生）；和亞利桑那化學(xué)公司（佛羅里達(dá)州杰克遜維爾）。熱塑性樹脂和片材供應(yīng)商包括 Cytec；通用電氣塑料公司 （馬薩諸塞州匹茲堡）；Ten Cate Advanced Composites （荷蘭 Nijverdal）及其美國子公司 Bryte Technologies 股份有限公司（加利福尼亞州 Morgan Hill）；蘇威高級 聚合物公司，Radell 品牌（佐治亞州 Alparetta）的制造 商；和 Kleerdex 有限責(zé)任公司（Aiken，S.C.）。主要的 核心供應(yīng)商包括 Hexcel、M.C.Gill（加利福尼亞州埃爾蒙特）、Aerocell（華盛頓州瑪麗斯維爾，現(xiàn)為室內(nèi)裝飾 制造商 C&D Zodiac 股份有限公司所有）、Plascore 股份 有限公司（密歇根州澤蘭）、Euro-Composites Corp. （弗吉尼亞州埃爾克伍德）、Advanced Honeycomb  Technologies 股份有限公司（加利福尼亞州圣馬科斯） 和 Schütz（德國塞爾特斯）。所有芯材制造商都從杜邦 先進(jìn)纖維系統(tǒng)公司購買芳綸纖維紙來生產(chǎn)芯材。

賽達(dá)工程材料公司是原始設(shè)備制造商和內(nèi)飾制造 商的主要內(nèi)飾材料供應(yīng)商。該公司為各種應(yīng)用配制自 己的專用酚醛樹脂混合物。此外，賽達(dá)還生產(chǎn)熱塑性 內(nèi)飾產(chǎn)品，包括商標(biāo)為 Declar 的 PEKK 樹脂熱成型片材，用于注塑和沖壓成型零件。

Webb 是一位長期從事該行業(yè)的資深人士，強(qiáng)調(diào)了 所有材料供應(yīng)商所需的技術(shù)專業(yè)知識，以平衡優(yōu)異附 著力和優(yōu)異 FST 性能這兩個相互競爭的目標(biāo)：“這很 難實現(xiàn)——預(yù)浸料坯與芯部的更好附著力需要一組不 同于良好防火性能所需的添加劑。我們在產(chǎn)品開發(fā)中努力解決了這一問題。”

他說，新產(chǎn)品總是在醞釀中，與其說是因為 FST 問題，不如說是因為客戶對更輕重量和更快加工的需求。該公司的最新產(chǎn)品是 CYCOM 6825-1，這是一種獨 特的酚醛樹脂體系，可用于各種織物風(fēng)格的預(yù)浸料， 從八束緞面組織到平紋組織再到單向組織。根據(jù)氰特 （Cytec）的 Harmon 的說法，這是一種低水分釋放的 酚醛樹脂，以非常低的 20/20 FST 值提供了卓越的表面 光潔度。“預(yù)浸料是自粘的，這意味著你可以在快速 循環(huán)擠壓型芯的過程中獲得與型芯的良好粘合，而不 需要任何會增加零件重量的粘合劑。”

史蒂夫·停止指出，著色 Declar 熱塑性片材可以定制厚度生產(chǎn)，尺寸為 4 英尺乘 8 英尺（1.2 米乘 2.4 米），帶或不帶裝飾膜蓋，適用于大型飛機(jī)。他指出， Declar 的纖維/織物增強(qiáng)版本正在開發(fā)中。“熱塑性零 件的一個優(yōu)點是，它們不僅 OSU FST 值小于 50/50， 而且可以在相對較低的溫度下熱成型，任何裝飾廢料 都可以重復(fù)使用。”

Gurit（前身為德國卡塞爾的 Stesalit）是另一家主 要的室內(nèi)材料供應(yīng)商，尤其是空客項目的供應(yīng)商，以 其熱固性酚醛和環(huán)氧預(yù)浸料而聞名。許多 Gurit 產(chǎn)品已 在空客 A380 和舊一代飛機(jī)上獲得資格。Gurit 公司的 業(yè)務(wù)發(fā)展經(jīng)理馬丁黑（Maarten de Zwart）博士解釋 說，客艙地板鑲板的生產(chǎn)是為了滿足不同的強(qiáng)度要求：乘客座椅下的鑲板承受的載荷最輕，過道上的鑲 板必須支撐行人和食品飲料手推車的載荷，而靠近飛 機(jī)艙門的鑲板必須最強(qiáng)。直到最近，面板結(jié)構(gòu)還是通 過將環(huán)氧預(yù)浸料與特殊配方的酚醛頂層預(yù)浸料共固化 來實現(xiàn)的，以滿足航空航天 FST 的要求。最近 A380 的 發(fā)展導(dǎo)致 Gurit 的新 EP 137 UD 碳/環(huán)氧單向預(yù)浸料被 選擇用于需要更高強(qiáng)度和剛度但重量更低的地板鑲 板。馬丁黑博士指出，該產(chǎn)品不需要酚醛樹脂層，因為環(huán)氧樹脂配方的 FST 性能較低。

Gurit 還提供用于通風(fēng)和環(huán)境控制系統(tǒng)（ECSenvironmental control system）管道的改性氰酸酯樹脂預(yù)浸料。風(fēng)管的性能要求甚至比暴露的內(nèi)部部件的性能要求更 嚴(yán)格，因為它們還必須滿足嚴(yán)格的 FST 值。過去，空 中客車公司采用了在昂貴的熱壓罐工藝中固化的酚醛/ 玻璃預(yù)浸料。通過用 Gurit 的非揮發(fā)性發(fā)射 PN900 低 FST 氰酸酯樹脂體系基質(zhì)取代它們，可以使用節(jié)省成 本的生產(chǎn)工藝，如真空袋固化。此外，在制造步驟中 不再排放游離苯酚和甲醛的事實使 PN900 成為一種有 利的選擇，不僅適用于 ECS 管道，而且在未來適用于 其他飛機(jī)內(nèi)部零件。

赫氏（Hexcel）在歐洲和美國為其 OEM 和售后市 場客戶生產(chǎn)內(nèi)飾材料。作為一家垂直整合的供應(yīng)商和 蜂窩夾芯板概念的創(chuàng)始人，該公司生產(chǎn)自己的芯材、 環(huán)氧樹脂和預(yù)浸料（酚醛樹脂從外部供應(yīng)商處購買， 并在內(nèi)部配制）。

尼爾·霍華德表示，赫氏（Hexcel）提供廣泛的內(nèi) 飾產(chǎn)品。其中最新的是 HexPly M41，這是一種用于墻 壁、天花板和地板的無鹵快速固化酚醛樹脂系統(tǒng)，有 多種織物形式和三種不同的粘性等級。與平板壓制方 法的 30 分鐘循環(huán)相比，HexPly M41 在 160ºC/320ºF 的 溫度下循環(huán) 4 分鐘或在 140ºC/280ºF 的壓力下循環(huán) 8 分 鐘，這反映了酚類在更高溫度下固化更快的事實。霍 華德解釋說，M41 表現(xiàn)出良好的表面光潔度，較低的 工藝溫度意味著 Tedlar 薄膜可以與零件共固化。此 外，他指出，F(xiàn)ST 的數(shù)值在 20/20 的低范圍內(nèi)。

M.C.Gill 也是垂直整合的，它是預(yù)浸料和半成品蜂 窩芯夾芯板的最大供應(yīng)商之一，生產(chǎn)自己的預(yù)浸料、 蜂窩芯和粘合劑。其專有的夾芯板設(shè)計支持 OEM 和售 后市場客戶，可作為半成品或預(yù)制板提供。銷售和營 銷副總裁 Irv 弗洛因（Irv Freund）表示，M.C.Gill 生產(chǎn) 定制尺寸的面板，采用標(biāo)準(zhǔn)的“庫存”飾面或用 Tedlar 薄膜裝飾。

面板在多開壓機(jī)中以纖維增強(qiáng)、樹脂系統(tǒng)和蜂窩 結(jié)構(gòu)的各種組合生產(chǎn)，以滿足最終用戶的嚴(yán)格規(guī)范。所有樹脂，包括酚醛樹脂、環(huán)氧樹脂、聚酯樹脂和丙烯酸樹脂，都是在內(nèi)部配制的，以實現(xiàn)纖維性能、固 化周期和 FST 的最佳轉(zhuǎn)化。Irv 弗洛因指出，下一代飛 機(jī)設(shè)計的推出使新產(chǎn)品的開發(fā)成為必要，并強(qiáng)調(diào)了重 量的節(jié)省。一種新產(chǎn)品是一種輕型地板，商標(biāo)為 GillFloor 4809，其特點是單向碳纖維增強(qiáng)環(huán)氧樹脂面層 和 Kevlar 蜂窩芯。M.C.Gill 的營銷經(jīng)理坎迪·伯迪克 （Candi Burdick）解釋說，Kevlar N636芯是一種高性能蜂窩，在某些應(yīng)用中可以比 Nomex 節(jié)省重量?？驳?middot;伯迪克說，這種核心，再加上 M.C.Gill 能夠定制 單向碳纖維外皮和粘合劑的面積重量，使產(chǎn)品能夠?qū)?現(xiàn)所需的性能目標(biāo)，并最大限度地節(jié)省重量。Goodrich 公司（俄亥俄州尤寧敦）是一家使用 GillFloor 4809 面板的公司。該產(chǎn)品用于其一些加熱地板產(chǎn)品。Goodrich公司集成了電熱加熱元件、溫度傳感器和電源開關(guān)， 以及輕質(zhì)強(qiáng)度的鈦表面。加熱板用于主艙門周圍，以提供額外的熱量，并最大限度地減少進(jìn)入客艙的水和雪。

Lewcott Corp.（馬薩諸塞州米爾伯里）是一家著名 的室內(nèi)裝飾供應(yīng)商，但有一個轉(zhuǎn)折點：該公司生產(chǎn)自 己的酚醛基樹脂，不像競爭對手那樣采購和配制，該 公司的產(chǎn)品開發(fā)總監(jiān)卡爾·瓦爾納林（Carl Varnerin） 說：“我們是美國唯一一家生產(chǎn)自己的酚醛樹脂的預(yù) 浸料。它的優(yōu)點是能夠嚴(yán)格控制樹脂的性能。”

雖然該公司多年來一直提供其“主力”LC194 酚 醛樹脂，但其新的 LC195 是一種“快速固化”酚醛樹 脂系統(tǒng)，專為快速粉碎型芯加工而設(shè)計。瓦爾納林指 出，該公司專門針對售后市場，并向許多主要的內(nèi)飾 制造商銷售產(chǎn)品。

J.D.Lincoln（加利福尼亞州 Costa Mesa）提供數(shù)百 種環(huán)氧樹脂和酚醛樹脂系統(tǒng)預(yù)浸料，以及用于芯邊緣 封閉的薄膜粘合劑和灌封化合物。該公司最近額外獲 得了 6000 平方英尺（557 平方米）的建筑空間，并安 裝了一臺新的垂直溶液涂布機(jī)和膠帶涂布機(jī)，以提高產(chǎn)量。Ten Cate Advanced Composites Group 負(fù)責(zé)航空航 天內(nèi)飾的全球業(yè)務(wù)發(fā)展經(jīng)理尼克·蒂芬（Nick Tiffin） 表示，該公司為內(nèi)飾和空氣外部部件提供熱塑性層壓板。其 CETEX 層壓板由 GE Plastics 的 Ultem 聚醚酰亞 胺樹脂制成，具有優(yōu)異的 FST 性能，可用于頭頂行李 箱、廚房、存儲單元和地板，其 Bryte Technologies 部 門也為室內(nèi)提供熱固性預(yù)浸料。Isovolta 集團(tuán)（奧地利 Wiener Neudorf）提供一系列產(chǎn)品，包括裝飾層壓板、 預(yù)浸料、蜂窩板和熱塑性片材。Nelcote（前身為 FiberCote Industries 股份有限公司，Waterbury，Conn.） 生產(chǎn)用于室內(nèi)應(yīng)用的酚醛樹脂和環(huán)氧樹脂預(yù)浸料；其 F529 玻璃纖維/酚醛樹脂產(chǎn)品設(shè)計用于內(nèi)部面板的模壓 成型。YLA 股份有限公司（加利福尼亞州貝尼西亞） 提供雙馬來酰亞胺和氰酸酯樹脂系統(tǒng)和預(yù)浸料，用于 管道。其 RS7 增韌環(huán)氧樹脂系統(tǒng)目前正被用于飛機(jī)地 板的聲學(xué)阻尼應(yīng)用。YLA 營銷主管山姆·謝爾（Sam  Sher）表示，正在開發(fā)的一種有趣的材料是一種用于座 椅結(jié)構(gòu)的環(huán)氧基大塊成型化合物（BMC-bulk molding  compound），它可以取代鋁。

由于空間限制，無法深入查看由上述材料制成的 無數(shù)零件。一個例子是AIM Group PLC（英國漢普郡南安普敦）在其美國設(shè)施 AIM Aviation（華盛頓州倫頓）為空客A380模制的新型超輕型行李箱。該應(yīng)用程 序使用了 Ten Cate 獨特的管狀芯熱塑性面板。但有一 點非常清楚：隨著航空公司轉(zhuǎn)向更輕、更省油的飛 機(jī)，減輕內(nèi)飾重量正成為制造商的首要任務(wù)。一個受 到審查的領(lǐng)域是仍由鋁制成的一組內(nèi)部零件，如座椅 導(dǎo)軌/底座和頭頂儲物箱中的支架。至少有一家公司正 在研究低成本壓縮成型倉用增強(qiáng)復(fù)合材料支架，使其與787等復(fù)合材料機(jī)身飛機(jī)更兼容，因為不需要隔離層來解決電偶腐蝕的可能性。

復(fù)合材料具有乘客安全低易燃性、低重量、高強(qiáng)度、耐用化妝品和高效加工的獨特組合，在客機(jī)內(nèi)飾 領(lǐng)域有著廣闊的前景。

參見原文，《 Advanced materials for aircraft interiors 》 2006.11.1 

注：文中氰特（Cytec）公司前些年被蘇威(Solvay)公司收購。 

楊超凡 2024.6.24