铝蜂窝复合板的发展及标准制定

铝蜂窝复合板的发展及标准制定

Developmentofaluminumhoneycombcompositepanelanditsindustrystandard

刘玉军蒋荃胡云林

（中国建筑材料检验认证中心，北京100024）

摘要：本文在介绍铝蜂窝复合板发展的基础上，详细介绍了铝蜂窝板的优异性能特点，并重点介绍了铝蜂窝复合板的标准制定情况，为大家更好选择、使用铝蜂窝复合板提供了参考。

关键词：铝蜂窝复合板；性能；标准

Abstracta:Basedontheintroductionofaluminumhoneycombcompositepanelsdevelopmentandexcellentperformances,the

reportemphaticallyintroducestheindustrystandardestablishmentofthealuminumhoneycombcompositepanel，anditwillprovides

goodreferenceforustochooseandusetheproducts.

Keywords:aluminumhoneycombcompositepanel；performance；standard中图分类号：TU599

文献标识码：A文章编号：1003-8965（2010）05-0022-03

1前言

铝蜂窝复合板是一种夹层结构的新型复合材料，是航空、航天材料在建筑领域的应用，其由上下两层铝板通过胶粘剂或胶膜与铝蜂窝芯复合而成，见图1。

民用各领域使用，而且发展很快。我国最近几年才在民用工业的各领域广泛应用，可用于结构、垫层、隔断以及装饰等场合，例如可用于幕墙、建筑隔板、吸音板、高速列车、船舶、车厢等。本文在介绍铝蜂窝板国内外应用情况、性能特点的基础上，重点介绍了铝蜂窝复合板行业标准的制定情况。

2铝蜂窝复合板的国内外应用

世界上的第一块蜂窝板于1930年由Posco公司和Hanlim&C公司联合生产，到了50~60年代，高性能的蜂窝产品已进入成熟期，广泛应用于航空、航天领域。如美国的大力神3运载火箭卫星整流罩采用了碳/环氧面板和铝蜂窝结构，阿里安5采用了碳纤维增强塑料面板和铝蜂窝芯的夹层结构，日本H-2运载火箭卫星整流罩的端

图1铝蜂窝复合板结构示意图

头帽是用铝合金制成的一体成形件，锥段和圆筒段均采用了铝合金蜂窝夹层结构。除航空航天上的应用外，蜂窝铝板还广泛应用在铁路列车上。如日本制造的STA21车，钎焊蜂窝铝板仅应用于

由于蜂窝材料具有高抗风压、减震、隔音、阻燃和比强度高等优良性能，国外在60年代已在22

其侧墙、车顶部分。

与国外相比，我国在铝蜂窝复合板的研究和使用上处于落后地位。我国在20世纪60年代开始生产金属蜂窝板，但生产工艺落后，规格单一。随着科学技术的不断发展，轻钢结构在工业、民用建筑中的应用带动了多功能新型复合板材的发展。近年来，蜂窝铝板的发展尤为迅速，并取得了较大的进步，先后研制了胶粘玻璃钢蜂窝、胶粘Nomex蜂窝、胶粘铝蜂窝和钎焊蜂窝铝板，并在我国大型运载火箭、地铁列车等诸多行业上得到应用。

铝蜂窝复合板因质轻、阻燃、比强度高等突出性能也在建筑领域得到了广泛应用，不过大面积被使用也就10年左右时间。如今，东方明珠电视塔、上海儿童博物馆球幕电影厅、上海虹桥机场候机楼墙、首都国际机场等著名建筑的幕墙均采用了蜂窝铝幕墙板。目前，我国已有不少厂家生产和销售铝蜂窝幕墙，各类蜂窝板也已列入国家星火计划推广项目。

3铝蜂窝复合板的优异性能

铝蜂窝复合板结构的设计思想来源于工字梁结构。其面板/背板采用的铝板的结构强度大，较大的剖面惯性矩，因而刚度好、弯曲强度大；中间夹层仿生于天然蜂巢结构，所用材料少，但剪切强度大、稳定性好；面/背板和蜂窝芯的优化组合，使得蜂窝板具有了如下优点：

1)比重轻、强度高、刚度大、结构稳定、高抗风压性。

铝蜂窝板夹层为蜂窝芯，使得这种产品比重轻，能够最大限度的降低结构自重。例如厚度15mm，面板1.0mm，底板0.8mm的铝蜂窝板面密度仅有6kg/m2；而且相同刚度的铝蜂窝板的重量仅为铝板的1/5，钢板的1/10。比重虽轻，但比强度高，这是由于相互连接的蜂窝芯就如无数个工字钢，芯层分布固定在整个板面内，不易产生剪切，使板块更加稳定，更抗弯挠和抗压，其抗风压大大超越于铝塑复合板和铝单板，并且

标准研讨

有不易变形，平直度好的特点。

2）隔音、隔热、降噪性能突出。由于蜂窝复合板中间被蜂窝芯分隔成众多个封闭小室，阻止了空气流动，使热量和声波的传播受到阻碍，因此，起到隔热、保温、隔音的效果。试验数据表明铝蜂窝板对100~3200Hz的声源降噪可以达到20~28dB。如遇下大雨时，雨点打在铝单板或铝塑板面上时噪声会特别大，而蜂窝板就能够避免这种情况。

3）装饰性强，耐久不老化。铝蜂窝复合板面板可以根据用途选用不同的预辊涂铝板，室外例如幕墙、屋顶可以选用具有高耐环境老化的氟碳铝板，室内装饰可以选用丙烯酸、聚酯辊涂铝板。用作幕墙板的铝蜂窝板对风雨侵蚀及空气污染不敏感，具有优异的耐酸、碱、盐等介质的抗腐蚀性能，可以在多种环境下长期使用。

4）阻燃性好。铝蜂窝复合板几无可燃物质，燃烧性能可以达到B级。

5）安装方便、快捷、牢固。可以广泛应用于新建及修缮的建筑物、公共建筑、民用建筑。

4铝蜂窝复合板的行业标准制定

铝蜂窝复合板已广泛应用于建筑幕墙及室内外装饰，并涌现了一批高水平的产品生产及应用单位。由于其质量关系到供需等各方利益，特别是应用于幕墙和吊顶时，直接关系到人们的生命财产安全。中国建筑材料检验认证中心（国家建筑材料测试中心）负责制定的《建筑外墙用铝蜂窝复合板》和《建筑普通装饰用铝蜂窝复合板》两项标准已经完成并报批。

考虑到用作幕墙的材料要求较高，并为保证用作幕墙材料的铝蜂窝复合板的质量及安全，在标准制定过程中将建筑幕墙用铝蜂窝复合板独立出来单独制定了《建筑外墙用铝蜂窝复合板》标准，而把除用作建筑幕墙面板材料的铝蜂窝板归在《建筑普通装饰用铝蜂窝复合板》标准中。这将更有利于生产企业、施工单位和用户选用铝蜂窝板和执行标准。

23

标准研讨

表1

序号

项目

普通装饰用

选材

要求

外墙用

符合GB/T3880.2-2006要求的3×××系1铝材符合GB/T3880.2列、5×××系列或耐腐蚀性及力学性能相

同或更好的其它系列铝合金

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涂层铝蜂窝芯胶粘剂

按实际选择边长不宜大于10mm有韧性，不对铝材产生腐蚀

宜采用耐候性能优异的氟碳树脂

边长不宜大于10mm

有耐候性和韧性，不应对铝材产生腐蚀

表2

序号

滚筒剥离强度/

123456

(N·mm/mm)

项目

力学性能

要求

普通装饰用

外墙用≥40≥20≥30≥0.6≥0.6≥25≥0.4≥3.0

初始值2h沸水后耐温差后

平拉强度/MPa平压强度/MPa≥50≥30≥40≥0.8≥0.8≥30≥0.5≥4.0

平压弹性模量/MPa平面剪切强度/MPa平面剪切弹性模量/MPa

注：数据仅供参考，以正式发布标准为准。

外墙用和普通装饰用铝蜂窝复合板在选材、涂层、物理性能等要求上也存在很大不同。对于原材料，两项标准在铝材、涂层、铝蜂窝芯和胶粘剂的不同要求可见表1，重要物理性能的不同要求可见表2。

综上可见，建筑外墙用铝蜂窝复合板和建筑普通装饰用铝蜂窝复合板选材不同、使用范围不同，性能要求也不同，总体上说普通装饰用铝蜂窝复合板的要求稍低。相信随着标准的宣贯和执行，将极大促进铝蜂窝复合板行业的发展，扩大应用领域，更好服务于经济和社会建设。

使用，促进建筑幕墙、建筑装饰和其他领域发展。

参考文献

[1]吴志浩等.蜂窝铝板抗压性能试验研究.门窗,2010.1:50-53

[2]周祝林.蜂窝芯子剪切强度研究.纤维复合材料,1998.9:13-17

[3]郭建明等.蜂窝铝板剥离强度的研究.装饰装修材料,2003.8

[4]周祝林.蜂窝芯子基本性能研究.中国硅酸盐协会玻璃钢委员会第五届年会论文

5结语

当前，随着铝蜂窝复合板研究的深入、生产技术的进步、应用领域扩大以及相关标准的执行，

新型轻质环保的铝蜂窝复合板将获得更大范围的24