아라미드 허니콤: 항공우주 및 복합재용 경량 Nomex 및 케블라 코어
Aramid 벌집은 Nomex® 또는 Kevlar®와 같은 아라미드 섬유로 만든 가볍고 고강도 벌집 코어입니다.기계적 강도, 난연성, 고온 성능이 우수하여 항공우주, 철도운송, 해양, 건설 산업에 널리 사용됩니다.
아라미드 벌집의 기본 특성
재료 구성
- 기본 재료:페놀 또는 폴리이미드 수지가 함침된 Nomex®(메타-아라미드) 또는 Kevlar®(파라-아라미드) 종이
- 벌집 구조:육각형, 직사각형 또는 과도하게 확장된 셀 디자인
- 밀도 범위:24~96kg/m3(1.5~6.0lb/ft3)
주요 속성
- 경량 및 고강도:알루미늄 허니콤에 비해 무게 대비 강도가 우수함
- 온도 저항:180~220°C에서 장기간 사용;단기 최대 300°C
- 난연성:한계 산소 지수(LOI) ≥ 28%(자기 소화성)
- 충격 저항:우수한 인성 및 동적 충격 저항
- 부식 저항:화학물질과 습기에 강함
- 유전체 특성:낮은 유전 상수, 레이더 투과 구조에 이상적
아라미드 벌집 제조 공정
원료 준비
아라미드 종이 시트에는 페놀 수지(표준) 또는 폴리이미드 수지(더 높은 내열성을 위해)가 함침되어 있습니다.
형성과정
- 접착제 라미네이션:시트는 접착 스트립으로 코팅되어 적층되고 열간 압착(150~180°C)된 후 벌집형 셀로 확장됩니다.
- 성형 방법:복잡한 모양이나 곡선형 허니컴 코어에 사용됩니다.
- 과도하게 확장된 벌집:직사각형 셀의 경우 더욱 늘어나 전단 성능이 향상됩니다.
후처리
표면 처리에는 난연성 또는 방습 코팅이 포함됩니다.CNC 워터젯 또는 레이저 절단으로 정밀한 치수가 보장됩니다.
기술적인 매개변수
| 매개변수 | 일반적인 값 |
|---|---|
| 밀도(kg/m²) | 24, 32, 48, 64, 96 |
| 셀 크기(mm) | 1.8, 3.2, 4.8, 6.4 |
| 압축강도(MPa) | 0.5~8.0 |
| 전단강도(MPa) | 0.3~4.0 |
| 최대 작동 온도. | 180°C(장기), 300°C(단기) |
| 열전도율(W/m·K) | 0.03~0.06 |
| 유전 상수 | 1.1~1.5 |
아라미드 벌집의 응용
항공우주
- 항공기 날개, 바닥, 꼬리 지느러미 및 격벽
- 헬리콥터 로터 블레이드, 객실 파티션
- 위성 패널, 로켓 페어링(레이더 투명)
철도 운송
- 고속열차 측벽, 천장, 단열재
- 자기부상열차 경량구조
해양 및 국방
- 선박 갑판, 격벽, 소나 돔
- 장갑차용 방폭 패널
건설 및 재생에너지
- 내화성 건물 정면
- 풍력 터빈 블레이드 코어
기타 용도
- 스포츠 장비: 레이싱 보트, F1 자동차
- 전자제품: 5G 레이돔
다른 허니콤 소재와의 비교
| 재산 | 아라미드 | 알류미늄 | 유리섬유 | 탄소 |
|---|---|---|---|---|
| 밀도 | 낮은 | 중간 | 낮은 | 낮은 |
| 힘 | 높은 | 높은 | 중간 | 매우 높음 |
| 내열성 | 훌륭한 | 가난한 | 보통의 | 훌륭한 |
| 난연성 | 훌륭한 | 가난한 | 좋은 | 훌륭한 |
| 비용 | 중간-높음 | 낮은 | 중간 | 매우 높음 |
결론
향후 개발에는 더 높은 내열성을 갖춘 폴리이미드 기반 아라미드 허니콤, 다기능 코어(전도성, 레이더 흡수, 자가 치유) 및 재활용 가능한 수지 시스템을 사용한 친환경 제조가 포함됩니다.우수한 강도, 가벼운 무게, 내열성 및 난연성을 갖춘 아라미드 허니컴은 항공우주, 철도, 해양 및 기타 여러 산업 분야의 첨단 복합 구조를 위한 핵심 핵심 소재입니다.
