先进的飞机内饰材料-1
内饰不如机体复合材料要求高，但要 求仍然很高—关键是乘客安全。
尽管新型 787 梦想客机和空客 A380 因其突破性的 结构复合材料机身设计而备受赞誉，但复合材料长期 以来一直是商用飞机机舱几乎每个可见部分的标准产 品，主要是因为该材料重量轻、强度重量比高。也许 没有机身那么迷人， 飞机内部的性能要求也不亚于机 身。零件必须在发生火灾时提供机械强度、尺寸稳定 性和低热量释放，同时尽可能降低飞机重量以实现最 大效率。
氰特公司（Cytec-亚利桑那州坦佩市）的营销和 业务发展经理比尔 · 韦伯（Bill Webb） 解释道： “ 与 机身零件相比，内饰在结构上的要求可能不那么高， 但需要满足许多专业需求和机械要求，尤其是非常严格的火灾 、 烟雾和毒性指标 。 ” 。“ 实现这些目标并 不容易， ” 韦布说。“ 这当然不是一般商品市场。 ”
但它是巨大的。每架飞机都使用了数千磅的先进 复合材料， 包括热固性预浸料、蜂窝芯和先进的工程 热塑性塑料——据一位消息人士透露， 一架波音 777飞机的内饰复材用量超过 11000 磅/5100 公斤。这些材 料最常见于地板和天花板面板、货物内衬、头顶储物 箱、面板、窗户周围、厕所模块、厨房、食品和饮料 手推车以及舱壁/分级隔板。此外， 市场并不局限于原 始设备制造商（OEM） 新的项目； Brosius Management Consulting（密歇根州布莱顿）的戴尔 · 布罗修斯（Dale Brosius） 表示， 旧飞机的翻新也很重要，因为 内部部件的使用寿命在三到七年之间，约 1300 万磅（6000 公吨）。《运输与 VIP 内饰》杂志称， 近 2000 家 供应商公司为商用和私人飞机设计、制造、组装、维 修和分销机舱内部设备，包括复合材料和非复合材料。
进入室内
无论航空公司或飞机类型如何， 飞机上使用的材 料都是相似的，因为所有载客飞机都必须满足易燃性要求。关键的复合材料部件包括通风管道和“衬里linings ”—窗户、门有形状的热固复材和客舱侧壁周围 需要轮廓形状的热塑复材—。到目前为止， 最大的复 合材料应用是由蜂窝芯和热固性树脂制成的夹芯板， 用于地板、天花板、厨房墙壁、厕所和货舱内衬。薄 面板之间的低密度、轻质核心显著增加了面板的刚度，几乎没有增加重量。核心的功能类似于工字钢的 连接腹板， 以均匀的距离分隔面板，而夹芯面板本身 则起到梁缘条的作用； 面板的弯曲刚度与核心厚度成 正比。夹芯板具有成本效益，因为芯材比夹芯面板复 合材料更便宜、重量更小，并且可以在一次操作中与 蒙皮一起固化或加工。
典型的内部夹层板由 Nomex 蜂窝芯（由弗吉尼亚 州里士满的杜邦高级纤维系统公司提供的芳纶纤维纸 制成）制成，厚度约为 0.5 英寸/13 毫米，蜂窝尺寸为 0.12 英寸/3 毫米。通常，对于大多数天花板和墙壁，芯部面对一层或两层玻璃/酚醛预浸料，对于地板，则 面对玻璃/环氧树脂或碳/环氧树脂， 这需要更高的抗 拉强度。
平板通常为 4 英尺乘 8 英尺（1.2 米乘 2.4 米）， 通 常采用平面模压成型进行加工， 其中将下表皮预浸料、芯材和上表皮预浸片堆叠在加热的钢垫板上。将 第二块在液压机中加热的嵌缝板降低到叠层上，并将 层压板在压力下保持 30 分钟至 100 分钟以上。通常， 在释放气体和水蒸气（酚类缩合反应固化的副产物）的过程中， 压机会被“碰撞 ”或轻微打开， 然后再次 关闭以完成固化循环。高速生产线使用多开压机（MOP- multi-opening presses）， 具有五个或更多的模具开口； 每个都装载铺放，然后如上所述进行处理。压力范围 从 50 psi 到 100 psi（3.4 巴到 6.8 巴）。酚醛树脂的固化 过程随着温度的升高而加快，因此需要一个至少160ºC/320ºF 的高温模具。
“压芯-Crush core”是一种在更高的温度和压力下进行 的更快、更经济的工艺，将带芯层压板放置在大型压 机中，并将其压至预定厚度。这一工艺主要由波音和 空客及其最大的一级内饰供应商实施，最常用于生产 弯曲的侧板，并实现飞机窗户周围的锥形凹陷等形状。高达 300 磅/平方英寸/20.7 巴的压力会使蜂窝壁折 叠并变平， 从而为薄的预浸料坯面板创造更多的粘合 表面积。该方法制作出厚度一致的面板，确保在安装 过程中具有良好的贴合度和光洁度。 氰特（Cytec） 公 司的高级首席研究化学家比利 · 哈蒙（Billy Harmon）表示，材料处理时间约为 8 至 12 分钟，生产效率非常 高。需要大型压力机和加热的金属模具来产生所需的 压力，并且需要高产量来证明资本成本的合理性。
更复杂的形状， 如行李箱， 可以用简单的“切割 和折叠”方法由平板压制而成。去除上部面板的条带 以暴露核心；折叠角或半径角越紧，去除的条带就越 宽。将粘合剂施加到未切割的暴露芯上，然后将面板 简单地折叠到所需位置并夹紧， 直到粘合剂固化。 赫 氏公司（Hexcel-加利福尼亚州都柏林）欧洲营销主管 尼尔 · 霍华德（Neil Howard） 表示：“ 这种方法非常 经济，因为它可以在没有复杂夹具或固定装置的情况 下完成。 ” 。紧固件位置需要额外的材料， 例如用于 固定螺栓或紧固件的粘合剂灌封； 套圈或管， 所述套 圈或管结合到所述紧固件保持在其中的两个表层；或 者用额外的树脂或泡沫固定在适当位置的螺纹插入件。面板边缘需要某种饰面，如边缘灌封、粘合在注 塑成型型材上或压配塑料盖，所有这些都可以防止湿 气进入芯部，并提供装饰性饰面。
因为夹芯板面板非常薄，所以核芯印迹很常见。 此外，在反应和固化过程中，酚醛树脂排气时会形成 针孔。因此，乘客可见的面板通常采用某种类型的装饰材料进行表面处理， 以覆盖表面缺陷。地板可以涂 漆或覆盖阻燃地毯。
装饰表面包括塑料薄膜或层压板、布“挂毯-tapestries ”、塑料层压板或油漆。涂漆需要填充、打磨和 涂底漆。装饰膜或层压板消除了一些表面处理和精加 工步骤， 但增加了零件的成本和重量。装饰性塑料层 压板与薄膜的不同之处在于，它们结合了多个膜层，具有不同的功能。典型的装饰层压板具有光学透明的 聚氟乙烯（PVF）耐磨膜外层，其覆盖并保护一层或 多层印刷和/或纹理膜。薄膜和层压板通过一层薄膜粘 合剂（环氧树脂、酚醛树脂或聚氨酯）连接到面板上。杜邦工程聚合物公司（特拉华州威尔明顿）供应 Tedlar， 一种著名的 PVF 产品。
一些制造商选择热塑性材料而不是热固性材料。与热固性树脂相比， 热塑性塑料在几分钟内完成加工，因为加热的树脂只需成型和冷却，就不会发生化 学固化反应。 氰特（Cytec） 公司的热塑性塑料业务经 理史蒂夫 · 停止（Steve Cease） 说， 虽然像聚醚酮酮（PEKK） 这样的高温、高性能热塑性树脂的成本明显 高于酚醛树脂，但这种材料具有更好的柔韧性和抗冲 击性，加工速度更快， 这使它更适合某些应用，并补充说，它很容易满足机舱火灾/烟雾/毒性（FST-fire/smoke/toxicity ）的要求要求。例如， 向下滑动以覆盖客 舱窗户的小窗帘板通常是热成型的 PEKK 塑料板。其 他制造商正在研究将热成型热塑性零件用于需要良好 冲击强度的承载部件。
