Сотопласты

Композиционные сотопласты (сотовые пластики, сотовые панели) - представляют собой материалы, состоящие из тонкостенных пустотелых ячеек определенной формы. Чаще всего ячейки имеют шестигранную форму (аналогично пчелиным сотам). Внешние поверхности этих материалов ограничены (облицованы) тонколистовым пластиком. Сотопласты выпускаются в виде панелей или, реже, изделий более сложной формы, получаемых на основе плоских разверток или даже поверхностей двойной кривизны.

Сотовый заполнитель изготавлявается из бумаги или ткани на основе целлюлозных, органических, стеклянных, углеродных волокон. В качестве связующего используются термореактивные смолы – фенольные, эпоксидные и др. Для изготовления ячеек сот возможно также применение пленок. Внешние облицовочные панели являются тонколистовым слоистым пластиком на основе бумаги или тканей.

Сотовый заполнитель изготавливается методами гофрирования или растяжки склееной заготовки. При использовании метода гофрирования пропитаные связующим листы или пленку прессуют в прессформе в виде гофров заданной формы и затем отверждают. Эти листы соединяют склеиванием или сваркой (пленки) в виде сотового блока, который затем разрезают на панели заданной высоты. При использовании метода растяжки первоначально изготавливают листовые заготовки путем нанесения периодических полос отверждаемого впоследствии клея. Полсы наносят на расстоянии, равном размеруячейки. Листовые заготовки собирают в пакет, совмещая нанесенные полосы клея, и затем склеивают. После отверждения клея пакет разрезается в направлении, перепендикулярном полосам отвержденого клея по заданной высоте ячеек. Полученые полосы растягиваются с образованием ячеек заданной формы, пропитывают связующим и в таком состоянии опять отверждают. Возможно первоначальное растяжение пакета, его пропитка, отверждение, а затем разрезание на панели заданной высоты. Из пленки возможно изготовление сот методами выдавливания ячеек.

Изготовленные соты с торцов промазывают клеем, соединяют с облицовочными панелями, после чего отвержают вновь нанесенный клей. В результате получают многослойные панели с сотовым заполнителем. Для изготовления плоских панелей обычно используется заполнитель с шестигранными сотами, для панелей в форме цилиндров – с четырехугольными сотовыми ячейками, а для панелей двойной кривизны – с гибкой формой ячеек.
Сотопласты – это анизотропные материалы: их свойства зависят от вида, структуры и состава сотового заполнителя и облицовочных панелей. Сотопласты обладают высокой прочностью на сжатие и сдвиг. Их термические характеристики определяются свойствами компонентов. Все виды сотопластов обладают хорошими теплоизолирующии свойствами.

Сотопласты в виде панелей применяются как материал для изготовления силовых (несущих нагрузку, жестких), тепло- и звукоизолирующих конструкций. Их используют в судостроении, конструкциях летательных аппаратов (вследствии низкой плотности), транспортных средствах (рефрижераторы), криогенной технике, строительстве и других целях. В летательных аппаратах получили распространение термостойкие и трудногорючие сотопласты на основе термостойких бумаг из фенилона (номекса) и термостойких связующих. Облицовочные панели в этом случае изготавлявают на основе параарамидных тканей. Такие сотопласты обладают минимальной массой при достаточно высоких механических свойствах.