用于復合夾層結(jié)構(gòu)的夾層材料主要有:硬質(zhì)泡沫、PMI泡沫、蜂窩和輕木。硬質(zhì)泡沫主要包括聚氯乙烯(PVC)、聚氨酯(PU)、聚醚酰亞胺(PEI)、丙烯腈-苯乙烯(SAN或AS)、聚甲基丙烯酰亞胺(PMI)、發(fā)泡聚酯(PET)等。蜂窩夾層材料包括玻璃布蜂窩、NOMEX蜂窩、棉布蜂窩、鋁蜂窩等。
蜂窩夾層結(jié)構(gòu)強度高、剛性好,但蜂窩為開孔結(jié)構(gòu),與上下板的粘結(jié)面積小,粘結(jié)效果一般不如泡沫。輕木三明治材料是一種天然產(chǎn)品。市場上常見的輕木夾心芯主要產(chǎn)自南美洲的種植園。由于氣候原因,輕木在當?shù)厣L速度非常快,因此比普通木材輕很多,而且其纖維具有良好的強度和韌性,特別適用于復合夾層結(jié)構(gòu)。

夾層材料的應用領(lǐng)域廣泛,涉及能源、航空航天、造船、交通、建筑等領(lǐng)域。夾芯材料是風電葉片的關(guān)鍵材料之一。為了增加結(jié)構(gòu)剛度,防止局部失穩(wěn),提高整個葉片的抗載荷能力,葉片前緣、后緣和剪切肋處一般采用夾層結(jié)構(gòu)。
風力發(fā)電機葉片使用的芯材主要有PMI泡沫、Balsa balsa木材和PET泡沫。典型的設(shè)計方案是在靠近葉根處載荷較大的部分使用強度更高的輕木(密度為150kg/m3),交聯(lián)PVC泡沫(密度為60 kg/m3) 為載荷 在靠近尖端的較小部分,夾層材料的厚度從根部到尖端逐漸減小。還有一些刀片制造商只使用輕木或泡沫。



