芯材泡沫塑料在設(shè)計(jì)時(shí)，對(duì)于面板考慮的主要因素是材料的強(qiáng)度和剛度，而對(duì)于芯材，考慮的主要因素是減輕重量。在飛機(jī)結(jié)構(gòu)中芯材通常使用鋁蜂窩、泡沫或NOMEX?蜂窩，如圖1所示。鋁蜂窩或NOMEX?蜂窩具有壓縮模量高和重量輕的優(yōu)點(diǎn)，它們是飛機(jī)結(jié)構(gòu)廣泛使用夾芯材料，通常與碳/玻璃纖維預(yù)浸料一起使用。

常見(jiàn)的結(jié)構(gòu)，有機(jī)翼前緣、方向舵、起落架艙門(mén)、翼身和翼尖整流罩等。盡管蜂窩夾層結(jié)構(gòu)在性能上比金屬板金結(jié)構(gòu)有突出的優(yōu)點(diǎn)，但是航空公司還是在積極尋找其替代材料，因?yàn)榉涓C夾芯材料在使用過(guò)程中需要高昂的維護(hù)修理費(fèi)用。

在某些情況下如果面板出現(xiàn)裂紋和孔隙時(shí)，水和水汽就很容易地進(jìn)入蜂窩。在低溫情況下，進(jìn)入蜂窩孔中的水被冰凍以后會(huì)發(fā)生膨脹，將破壞鄰近的蜂窩孔格的粘結(jié)，這就降低了夾層結(jié)構(gòu)的性能而必須進(jìn)行修理。蜂窩夾層構(gòu)件的維護(hù)費(fèi)用，使得原本質(zhì)輕的優(yōu)點(diǎn)與泡沫夾芯結(jié)構(gòu)相比不再存在。

由于剛性泡沫夾芯是閉孔的，水和水汽不能進(jìn)入夾芯內(nèi)部，減少了維護(hù)檢查的成本，所以泡沫夾芯結(jié)構(gòu)的全壽命成本就更加經(jīng)濟(jì)，盡管達(dá)到相同承剪能力時(shí)泡沫的重量要比蜂窩稍重一些。隨著復(fù)合材料蜂窩夾層結(jié)構(gòu)在使用過(guò)程中出現(xiàn)的一系列問(wèn)題，國(guó)內(nèi)外航天航空界研究人員，將目光轉(zhuǎn)向了高性能的聚合物泡沫材料芯材，主要是PMI泡沫材料。

在夾層結(jié)構(gòu)構(gòu)件中使用泡沫芯既可以降低制造成本，也能作為結(jié)構(gòu)材料。如果僅僅作為結(jié)構(gòu)材料考慮，泡沫芯夾層結(jié)構(gòu)和蜂窩芯夾層結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，相比主要在重量方面處于劣勢(shì)。