5 　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 ,一般其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。材料是 CBA( CoreBondAdhesive, 例如Divilette,Corebond,Baltekbond)等 或富树脂的2CSM 短切毡 。CSM 的小厚度为 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80 ℃,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 120 ℃、0.1MPa 以上 ,例如DivinycellHT,KlegecellTR, 和Airlite/HerexC71,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。根据树脂或预浸料的固化温度要求 ,表 2 中列出了常见的树脂和预浸料适用的泡沫类型。

6 　泡沫、巴萨木和蜂窝之间的对比
多年以来 ,船舶制造中使用的芯材是巴萨 (Bal2sa )轻木 ,更多情况下也采用普通的木胶合板。这类材料相对成本较低 ,具有很高的压缩强度 ,但是比泡沫要重 ,一般密度都大于 100kg/m3 ,而且容易吸水 ,终腐烂。和 Balsa 相比 ,泡沫芯材轻 ,吸水少 ,耐腐蚀。泡沫的疲劳性能和耐久性也比Balsa 好。但是有些情况下 ,例如局部荷载很高或交叉接头的位置 ,例如引擎安装处或楔子周围 ,Balsa 要优于泡沫材料。如果使用高密度泡沫 ,价格相对Balsa 要高很多。
    蜂窝材料例如 Nomex 芳纶纸和酚醛树脂 和铝蜂窝常用在航空领域 ,因为它们具有高强度、高温稳定性和轻质的特点。但是蜂窝在船舶制造中存在许多缺点 ,蜂窝和面板的粘接接触面积相对较小 ,抗疲劳性能较差 ,蜂窝的开孔容易渗水 ,导致芯材和面板的粘接破坏等等。
7 　结论
    泡沫芯材在造船行业的应用越来越普遍 ,泡沫芯材有各种各样不同的类型、密度和使用方法。在使用、设计泡沫芯材夹层结构的过程中 ,芯材的选择非常关键。必须考虑到使用环境、固化方法、荷载要
求和综合成本等诸多因素。