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纸基仿生夹芯复合材,因其轻质高强,可设计等优点,在家具行业中具有广泛的应用前景。传统蜂窝纸基夹芯复合板的力学强度低,且“大孔大壁”的芯层蜂窝结构不易进行封边和钻孔连接。由此,本文提出了一种“微孔小壁”的家具用瓦楞夹芯复合板,在增强了承载性能的基础上,其板边还具有较好的封边性能及握螺钉性能。文章对瓦楞芯层进行了结构优化创新,并制备了新型“斜切式”瓦楞夹芯结构复合板,探究了该复合板承载性能,封边性能及握螺钉性能,研究结论对于该种板件的加工利用提供理论依据及技术支撑。1.文章对传统瓦楞纸夹芯的结构形式进行了结构优化,优化后的芯层结构形式具有轻质高强,可封边,可握螺钉的优点。该芯层以瓦楞的倾斜角度,及芯层的裁切角度为设计变量。以综合性能最优为目标,采用试验和理论推导结合的分析方法进行结构形式优化。建立了不同瓦楞倾斜角度的边压强度理论,并于试验结果对照分析,其平均相对误差控制在16%,以该理论分析其板边及板面承压性能。结果表明:瓦楞倾斜45°时,其板面及板边承压性能最佳。以试验探究的方法,测试了 0°-90°,45°-45°,30°-60°三种芯层裁切角度的性能影响。结果表明:芯层裁切角度为45°时,其相邻两边握螺钉性能一致,更符合板材使用需求。以该研究结果提出了新型45°瓦楞夹芯结构形式。2.在上述瓦楞夹芯结构的基础上,制备出了 45°瓦楞夹芯复合板。测试分析了不同瓦楞楞型,不同厚度,不同覆面材料对45°瓦楞夹芯复合板力学承载性能的影响情况,并与传统纸基蜂窝夹芯复合板对比分析了性能优势。结果表明:平压性能测试中,该复合板平压强度可达0.3MPa-1.3MPa,平压模量在7MPa-18MPa;孔隙率越小,平压强度越大;厚度对平压性能存在影响,但影响不显著;覆面材料对平压性能的影响不显著;较蜂窝复合板平压强度提升约20%-300%左右。在弯曲性能测试中,静曲强度可达1.5MPa-7.0MP,弯曲弹性模量在400MPa-1110MP;不同瓦楞楞型对弯曲性能存在影响,但影响不显著;厚度越大,静曲强度值越小;MDF覆面的静曲强度均大于牛卡纸板覆面的静曲强度;较蜂窝复合板横向静曲强度可增强约50%左右。纵向静曲强度值区别不大,较为一致。3.测试分析了不同瓦楞楞型,不同厚度,不同覆面材料对45°瓦楞夹芯复合板封边性能及握螺钉性能的影响情况,并与传统纸基蜂窝夹芯复合板对比分析了性能优势。结果表明:在封边性能测试中,封边剥离强度可达1800N/m-3500N/m之间;密度越大封边剥离力越大;厚度越大,剥离强度值越小;MDF覆面的剥离强度均小于牛卡纸板覆面的剥离强度;较蜂窝复合板封边剥离强度可提升约75%左右。在握螺钉性能测试中,板面握螺钉力均值达到420N左右。牛卡纸板覆面时,板面握螺钉力均值达到270N左右。板边握螺钉力的大小与瓦楞纸板的楞型有关,最大板边握螺钉力为E楞156N,最小为A楞78N。本论文提供一种新型结构形式的瓦楞夹芯复合板,对创新家具材料的开发具有借鉴作用。