5 　泡沫芯材的使用
    材料的準備。泡沫材料必須在干燥的環境下保存 ,否則會影響其與面板的粘接。同時 ,對于 PMI泡沫應予以特別的注意 ,因為 PMI 泡沫在吸水后 ,熱蠕變性能會下降。泡沫上的灰塵應使用真空吸塵器吸除 ,或用壓縮空氣吹除 ,但要記住 ,千萬不能用水或其他的液體沖洗。沖洗的結果只能使灰塵進入泡沫表面的開孔中。某些強烈的溶劑 例如丙酮 還有可能降解表面的泡沫材料 ,降低芯材與面板的粘接強度。清潔干凈的泡沫表面與面板粘接后 ,一般其粘接強度不會出什么問題。

　　FRP 泡沫夾層板的制作。泡沫幾乎適用于所有的 FRP成型制作工藝。復合材料夾層結構的主要成型工藝有手糊/噴射成型 ,真空袋/注射成型及預浸料/熱壓罐成型等。在手糊/噴射工藝中 ,芯材與面板之間的粘接非常重要。一般常見的船舶泡沫夾層板依次由膠衣層 ,短切氈層 ,外面板 FRP鋪層 ,泡沫芯材和內面板FRP鋪層。必須注意的是在內外面板與泡沫之間需要加上一層特別的粘接基層 ,將泡沫與面板材料粘接。材料是 CBA( CoreBondAdhesive, 例如Divilette,Corebond,Baltekbond)等 或富樹脂的2CSM 短切氈 。CSM 的小厚度為 225g/m2 ,樹脂與纖維的重量比為 3∶1 左右。CSM 浸潤樹脂以后在泡沫表面涂覆與層合板相同的樹脂 ,以填充泡沫表面開孔 ,然后埋入 CSM 中。泡沫芯材埋入CSM 或 CBA 的過程可以使用真空袋輔助均勻加壓。
    在使用真空袋的工藝中 ,如果泡沫芯材是有切口的分格板 ,在加壓以后 ,泡沫均勻地壓入粘接基層中 ,樹脂或 CBA 就填入泡沫切口。大多數真空袋工藝的過程是:在底部面板鋪層的基礎上 ,先加泡沫粘接基層 ,再鋪設泡沫夾層 ,然后使用真空袋將泡沫壓入粘接基層中。當采用真空輔助成型工藝時 ,則需要在泡沫上面覆蓋一層剝離層 ,剝離層外面是透氣氈 ,透氣氈的外面才是真空袋膜。剝離層常常采用一層薄的尼龍膜 ,而透氣氈的作用是使真空壓力能均勻施壓在泡沫的表面。
    另外一種能確保泡沫芯材的切口被全部填充的方法是使用樹脂注射工藝。其工藝過程為:先將未浸膠的玻璃纖維和芯材鋪設在模具中 ,再使用真空袋密封。待抽真空以后 ,注入樹脂 ,浸潤纖維和芯材。通常將樹脂分散傳遞到構件各個部位的方法是利用泡沫芯材表面的溝槽或切口 ,來引導樹脂的流動。采用這種工藝方法制作的夾層結構具有纖維含量高、鋪層時間不受限制、不需要手糊樹脂并進行壓實等優點。
    另外一種高端的工藝過程是預浸料/熱壓罐或真空袋成型。由于 PVC 泡沫通常的固化溫度不超過80 ℃,在加溫加壓以后 ,泡沫孔隙中的氣體會釋放出來 ,從而破壞芯材與面板之間的粘接。但如果PVC泡沫經過特殊的熱處理 ,則可以達到 120 ℃、0.1MPa 以上 ,例如DivinycellHT,KlegecellTR, 和Airlite/HerexC71,而且熱處理還會提高泡沫的熱尺寸穩定性 ,即泡沫的熱蠕變性能。根據樹脂或預浸料的固化溫度要求 ,表 2 中列出了常見的樹脂和預浸料適用的泡沫類型。

6 　泡沫、巴薩木和蜂窩之間的對比
多年以來 ,船舶制造中使用的芯材是巴薩 (Bal2sa )輕木 ,更多情況下也采用普通的木膠合板。這類材料相對成本較低 ,具有很高的壓縮強度 ,但是比泡沫要重 ,一般密度都大于 100kg/m3 ,而且容易吸水 ,終腐爛。和 Balsa 相比 ,泡沫芯材輕 ,吸水少 ,耐腐蝕。泡沫的疲勞性能和耐久性也比Balsa 好。但是有些情況下 ,例如局部荷載很高或交叉接頭的位置 ,例如引擎安裝處或楔子周圍 ,Balsa 要優于泡沫材料。如果使用高密度泡沫 ,價格相對Balsa 要高很多。
    蜂窩材料例如 Nomex 芳綸紙和酚醛樹脂 和鋁蜂窩常用在航空領域 ,因為它們具有高強度、高溫穩定性和輕質的特點。但是蜂窩在船舶制造中存在許多缺點 ,蜂窩和面板的粘接接觸面積相對較小 ,抗疲勞性能較差 ,蜂窩的開孔容易滲水 ,導致芯材和面板的粘接破壞等等。
7 　結論
    泡沫芯材在造船行業的應用越來越普遍 ,泡沫芯材有各種各樣不同的類型、密度和使用方法。在使用、設計泡沫芯材夾層結構的過程中 ,芯材的選擇非常關鍵。必須考慮到使用環境、固化方法、荷載要
求和綜合成本等諸多因素。