复合材料:我们去过哪里,我们要去哪里?

复合材料:我们去过哪里,我们要去哪里?

曾几何时,早期的埃及人和美索不达米亚定居者在想要建造坚固耐用的结构时会混合泥土和稻草。复合材料的首次使用记录在公元前1500年,这种需求催生了复合材料产品古代复合材料被定义为两种或多种不同材料的组合,锯草为包括船只和陶器在内的产品提供加固。公元1200年,在成吉思汗时代,据记载,第一把复合弓——据说是准确而有力的——是由蒙古人发明的。使用木头、骨头和“动物胶”的组合,这些弓被压制并用桦树皮包裹。一种广泛使用和众所周知的复合材料是混凝土,其中小石头或砾石通过水泥粘合在一起。水泥在压缩下具有一定的强度,但可以通过添加钢筋、网、电缆或电线来加固。合成产品快进到1900年代初期,开发了乙烯基、酚醛树脂、聚酯和聚苯乙烯等材料。天然的单一树脂无法与合成产品相提并论。然而,单独的合成材料无法为某些结构应用提供足够的强度。1932年,Owens Corning推出了第一批商业出货的玻璃纤维产品─“Dust Glass Stop”过滤器。聚合物(塑料)与玻璃纤维相结合,非常坚固且重量轻。就这样,纤维增强聚合物(玻璃钢)行业开始了。需要是发明之母直到第二次世界大战(WWII)才创造了复合材料的许多进步。例如,军用飞机需要用于轻型应用的替代材料。除了具有高抗拉强度和重量轻外,工程师还对复合材料进行了试验,发现例如玻璃纤维复合材料对无线电频率是透明的。复合材料很快被改编并用于掩蔽电子雷达设备。二战结束后,一些复合材料产品创新者试图在不同的利基市场领域引入复合材料。最早的应用之一是在船上。1946年,第一艘商用船体问世。当Brandt Goldsworthy接受并推广该工艺,将机器推向市场,并为海洋、汽车行业、太空探索和航空领域的产品提供先驱力量时,拉挤工艺制造的产品就可以从其他公司获得并在市场上销售。他甚至因发明拉挤成型而受到赞誉——拉挤成型是一种制造玻璃纤维增​​强型材的制造工艺。目前,拉挤成型生产的产品包括身体防护装备(Kevlar)、汽车零件、建筑和基础设施零件(杆、槽、杆)运动和娱乐设备、工具手柄、火车坡道和医疗设备。复合材料的使命复合材料行业在70年代得到了真正的发展。开发了增强纤维和更好的塑料树脂。这时,全球公司杜邦公司发明了被称为凯夫拉尔的芳纶纤维,用于以轻便和坚固着称的个人身体防护设备。此外,大约在这个时候,碳纤维被开发出来。玻璃纤维由玻璃纤维或长丝增强的塑料制成。它们可以捆绑并编织成布。有时,它们被切成较短的长度并排列成矩阵。在拉挤成型中,部件的全长通常是连续纤维今天,由于其重量轻、高强度和低维护/长期可持续性的特性,碳纤维越来越多地被用作钢部件的理想替代品。尽管复合材料行业仍在发展,但它的发展和受欢迎程度正在上升。创新与应用复合材料新应用的创新和开发将继续推动增长。玻璃钢复合材料行业处于发展阶段,正在彻底改变建筑和基础设施、汽车和航空航天市场。体育和娱乐以及海洋中的许多特定行业应用也发生了巨大的转变。随着越来越多的细分市场利用复合材料的柔韧性、耐用性、耐腐蚀性和高拉伸性能,新应用和创新的潜力巨大。2015年,先进复合材料制造创新研究所(IACMI)——由美国能源部设立的耗资2.59亿美元的公私合营机构——将引领复合材料的创新。目标是使先进复合材料的制造成本更低、能耗更低,并且更易于回收。因此,一旦开发出新的纤维和树脂,将有助于为复合材料创造更多的应用。可回收的树脂将推动对环保、坚固和轻型产品的需求。IACMI首席执行官John A.Hopkins说:“IACMI的协作结构允许私营企业与研究机构和国家合作伙伴合作,以加速尖端制造技术的开发和采用。从IACMI项目中学到的重要知识可以帮助我们实现为汽车、风力涡轮机和压缩气体储存等行业创造低成本、高能效的复合材料制造的目标。”研究和市场分析师Grandview Research预计,从2020年到2027年,全球复合材料市场将以7.6%的复合年增长率增长。2019年,受轻质材料需求上升的推动,市场规模估计为890亿美元在汽车和运输、风能、国防和航空航天领域。事实上,由于对节能汽车的需求,预计汽车行业将在预测期内刺激市场增长。此外,凭借其高抗拉强度和轻质特性,复合材料越来越多地被用作木材、钢和铝等传统材料的替代品。为什么选择复合材料复合材料正迅速成为首选材料,因为它们具有高抗拉强度、耐腐蚀、耐用且重量轻。与信誉良好的制造商合作,确定基质和钢筋的适当组合。通过这种方式,可以生成具有针对特定目的的特定需求定制的属性的配置文件。复合材料也可以定制以导热或隔热。此类复合材料广泛用于电子设备,包括晶体管、太阳能电池、传感器、检测器、二极管和激光器,以及防腐和防静电表面涂层。金属氧化物复合材料具有特定的电气特性:广泛用于制造更小的硅芯片,这些芯片可以更密集地装入计算机。这提高了计算机的内存容量和速度。氧化物复合材料——用于电缆——也用于产生高温超导性能。

(114)
复合材料正在取代传统材料
上一篇 2022-11-18 20:58
复合材料产品对我们日常生活的影响
下一篇 2022-11-18 21:29

猜您喜欢

  • 如何去除环氧树脂漆?

    去除环氧地坪漆绝非易事。这是一项耗时且艰苦的工作,但如果您愿意付出努力,这是可以做到的。去除旧油漆后,您可能需要重新粉刷地板,因此在开始项目之前相应地进行预算。 目录 什么能去除环氧漆? 首先,您需要确定要处理的地板类型。环氧漆是一种非常坚固的涂层,很难去除。 如果您的地板是混凝土或石头制成的并且上面有一层硬涂层,您可能需要考虑聘请专门去除环氧树脂地板的人。…

    2023-02-05
    7.7K00
  • 环氧树脂的惊人好处

    环氧树脂无疑是任何建筑行业最重要的组成部分之一。凭借其无与伦比的优势,它在多种建筑应用所需的成分列表中名列前茅。它有助于刺激底漆、环氧灌浆、环氧涂料、用于桌子和地板的环氧树脂、密封剂、环氧粘合剂和塑料。它拥有多合一的功能 – 从绑定功能到它提供的韧性,无论何时使用,它都像魅力一样。这种意外收获使其成为可用于多种用途的理想组件。除了少数,它几乎适用…

    2023-04-25
    5.9K00
  • 车库地板上涂多少层环氧树脂好?

    您需要涂抹的环氧树脂涂层的数量取决于您要涂抹的地板类型和您选择的颜色。 标准的车库地板应用程序是 3 层,但这可能会有所不同,因为某些应用程序可能需要或多或少,具体取决于您车库地板的状况。 选择颜色时,重要的是要考虑需要多少层涂层,因为不同的颜色需要不同数量的材料。 例如,如果使用白色环氧树脂,则使用 18 盎司套件时只需要涂 2 层,但如果使用较深的颜色(…

    2023-01-08
    4.4K00
  • 钢铁制造与玻璃钢制造有何区别?

    两者是完全不同的过程。钢铁制造是一个主要过程,其中铁矿石被熔炼、纯化、添加碳并冷却以生产最终的钢结构。另一方面,玻璃纤维增​​强塑料的制造是一个二次过程,其中玻璃纤维在熔融状态或交联(环氧树脂)过程中与塑料材料混合以产生最终结构。 此外,这两个过程发生的温度范围完全不同。由于铁矿石和聚合物材料的熔点不同。

    2023-02-23
    3.0K00
  • 什么是耐碱玻璃纤维?

    大多数手工混凝土项目,包括混凝土台面、建筑面板、混凝土梳妆台和混凝土家具件,通常使用纤维技术实现其初级加固。了解哪些纤维可以作为初级增强材料,以及在特定情况下使用哪种纤维的原因,有助于获得良好的增强对象。 使用最广泛的三种增强纤维是耐碱玻璃纤维、PVA 纤维和 AC50 丙烯酸纤维。还有许多其他纤维可用,包括尼龙和聚丙烯,但这些纤维通常用于收缩控制和二次增强…

    2024-11-13
    4.8K00
  • 玻璃钢防水做法步骤

    以下是一般情况下玻璃钢防水的做法步骤: 需要注意的是,以上步骤仅为一般情况下的做法,具体的步骤和材料可能会因项目要求、施工条件和所用材料的不同而有所变化。在进行玻璃钢防水工程时,建议根据具体情况咨询专业人士或遵循相关的施工规范和指南。

    2023-08-15
    7.6K00
  • 如何逐步制作树脂杯垫?

    树脂杯垫不仅实用,还可以作为您家中独特而个性化的艺术品。如果您正在寻找一个有趣且富有创意的树脂艺术项目,制作树脂杯垫是完美的选择。 在此博客中,我们将指导您完成创建树脂杯垫的过程。因此,让我们开始学习如何逐步制作令人惊叹的树脂杯垫吧! 所需基本材料 在制作树脂杯垫时,拥有合适的材料是必不可少的。以下是此工艺树脂杯垫教程所需的关键物品列表: 工艺树脂:要制作美…

    2025-02-03
    10.7K00
  • 在涂抹环氧树脂之前,我需要先填补木头上的孔吗?

    使用透明环氧树脂填补木材裂缝,如工业透明树脂,具有四大主要优势: 防止泄漏 增强强度,防止损伤进一步扩散至木材各处 形成平滑均匀的表面,避免涂层内出现气泡 突显木材的自然外观和美感 在涂树脂面漆前先填补木材裂缝,将有助于获得持续优异的效果。 填补木头裂缝所需材料: 木板或木块 包覆胶带或醋酸纤维片和油漆工胶带 透明环氧树脂填充剂(如工业透明胶) 一次性丁腈手…

    2025-11-23
    1.2K00
  • 是否可以在树脂中撒上发光粉?

    您可以将发光粉添加到树脂中,但是,您需要等到树脂开始形成凝胶状质地。这种质地将确保发光粉不会沉入模具底部(假设您不希望它沉入模具底部)。另一种选择是在倒入树脂之前,将一些发光粉撒在模具内部您想要的位置。

    2022-12-08
    4.8K00
  • 玻璃钢化粪池的耐腐蚀性如何?

    玻璃钢化粪池具有出色的耐腐蚀性能。以下是关于玻璃钢化粪池耐腐蚀性的几个方面: 化学腐蚀:玻璃钢化粪池采用玻璃纤维增强塑料(玻璃钢)制造而成,这种材料具有优异的耐化学腐蚀性能。它能够抵抗化粪池中产生的酸、碱等化学物质的腐蚀,不容易受到化学物质的侵蚀而发生损坏。 生物腐蚀:在化粪池中,可能存在一些微生物和细菌,它们可能对材料产生生物腐蚀。玻璃钢化粪池在这方面也表…

    2023-09-28
    8.1K00

发表回复

登录后才能评论
分享本页
返回顶部