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

  • 玻璃纤维进入皮肤引起的感染有哪些常见的治疗方法?

    当玻璃纤维或其他异物进入皮肤后引起感染时,需要及时就医以防止并发症。具体的治疗方法可能因感染的严重程度和个体情况而异。以下是玻璃纤维引起的感染的一些常见治疗方法: 咨询医疗保健专业人员以适当诊断和治疗由玻璃纤维或任何异物进入皮肤引起的感染至关重要。他们将评估感染的程度,考虑个人因素,并推荐最合适的治疗计划来解决具体情况。 请注意,此处提供的信息仅供一般指导,…

    2023-08-11
    6.6K00
  • 对于想尝试树脂艺术的初学者有哪些提示?

    树脂艺术是一种美丽而独特的艺术创作方式。它可以创造出令人惊叹的珠宝、家居装饰品,甚至绘画。如果你有兴趣尝试树脂艺术,你应该先了解一些事情。以下是给想要尝试树脂艺术的初学者的一些提示:1.选择合适的树脂。树脂有多种类型,因此请确保选择一种专为您正在进行的项目设计的树脂。如果您不确定,请向销售人员寻求帮助。2.选择合适的工具。您需要基本用品,例如量杯和勺子、手套…

    2023-01-12
    6.1K00
  • 如何粉刷前门的外部?

    内墙瓷漆坚韧耐用,但不要错误地用它来粉刷外门。最好的外门涂料是外用丙烯酸涂料,因为它具有柔韧性并且含有防霉剂,旨在保护您的门免受恶劣条件的影响。油漆不会粘在灰尘、油脂或铁锈上,因此您必须在油漆前清洁门。使用合成迷你滚轮让您的门快速轻松地焕然一新。 1.计划在天气预报中没有下雨的一天进行绘画,预计温度为 50 至 90 华氏度。在阳光没有直接照在门上的一天中进…

    2022-12-29
    7.0K00
  • 什么是环氧涂料?

    环氧树脂涂层是一种厚的保护材料,用于覆盖从地板和主要电器到小型电子产品的任何东西,以保护它们免受损坏或磨损。有许多不同类型的涂层可用,但几乎所有涂层都是由环氧树脂制成的,环氧树脂是一种化学材料,更正式的名称是聚环氧化物。除了非常耐用外,这些树脂通常还可以抵抗生锈和化学腐蚀等问题, 因此在许多不同的行业和许多不同的用途中很受欢迎。大多数也相对容易使用。它们通常…

    2023-02-26
    3.0K00
  • 玻璃钢的缺点(玻璃钢冷却塔的缺点是什么)

    本文目录 玻璃钢冷却塔的最大缺点是什么 最大的缺点就是不耐高温,一般循环水超过60摄氏度时,玻璃钢老化加快,容易产生变形,造成报废。 玻璃钢制品有哪些缺点 玻璃钢制品的缺点也很明显,就是他的耐长时间耐高温方面比较差,一般FRP不能在高温下长期使用,通用聚酯FRP在50℃以上强度就明显下降,一般只在100℃以下使用,通用型环氧FRP在60℃以上,强度有明显下降…

    2023-04-12
    7.4K00
  • 为什么碳纤维是高性能跑车的最佳材料?

    如果您对汽车稍有兴趣,您很可能听说过碳纤维。碳纤维是1800 年代后期发明的一种复合材料。 今天,我们在许多不同的行业中出于许多不同的目的使用碳纤维。例如,航空航天业是碳纤维的最大用户。这种材料的其他用户包括寻找高性能零件的汽车爱好者。 为什么要在高性能跑车中使用碳纤维呢?是什么让这种材料如此受到这么多人的青睐?我们将在本文中回答这些问题。 重量轻 碳纤维是…

    2023-03-21
    5.9K00
  • 获取空气:最新的轻质碳纤维滑雪板设计

    在单板滑雪方面,爱好者总是在寻找能够提高性能、敏捷性和速度的装备。近年来,材料和设计的进步彻底改变了滑雪板的结构,导致了轻质碳纤维滑雪板的出现。 这些尖端的滑板为骑手提供了无与伦比的响应能力、稳定性和控制力,使它们成为所有技能水平骑手的游戏规则改变者。让我们深入探讨轻量级滑雪板设计的最新创新及其对这项运动的影响。 滑雪板结构的演变 传统上,滑雪板由木材、玻璃…

    2024-04-27
    6.3K00
  • 什么是防污涂料(防污涂料成分和种类)

    防污涂料是什么意思? 防污漆是一种涂在船舶的船体和螺旋桨上的特殊涂料。该涂层用于减缓海洋生物的生长,例如藤壶、粘液、藻类和长满苔藓的杂草。 除了防污外,该涂层还可以防止金属船体和螺旋桨腐蚀。它还改善了通过船体的水流。 防污漆又称底漆。 解释防污涂料 防污漆涂在金属船体上有两个目的:它可以防止腐蚀,还可以防止微小的海洋动植物在船体上沉积和生长。腐蚀和污垢是相互…

    2023-04-04
    7.6K00
  • 你能在树脂中使用普通的闪光吗?

    不建议使用普通闪光,因为树脂会熔化并扭曲闪光的形状。相反,使用特殊的环氧树脂染料为您的下一个工艺项目创造独特的外观! 环保 – 与其他类型的胶水不同,这种类型的胶水不会产生丙酮或酒精基胶水等会破坏我们环境的烟雾。 健康的选择——由于没有使用气溶胶喷雾剂,您不必担心吸入可能具有潜在危险的有害化学物质,例如一氧化碳和杀虫剂。 如果您确实使用喷漆,那么最好戴上口罩…

    2023-02-07
    6.9K00
  • 环氧树脂对人体危害有多大?

    环氧树脂是 DIY 项目的绝佳材料,但您可能想知道它是否危险。为了回答这个问题,我们将了解环氧树脂对您健康的所有影响方式。自 20 世纪中叶以来,环氧树脂除了是一种出色的粘合剂外,还被用作工业胶水。然而,过去环氧树脂的商业用途受到其毒性的限制:即使它不像其他有毒物质(如石棉)那样被吸入或摄入,但如果随着时间的推移吸入过多,它仍然会造成伤害。对于喜欢在家中使用…

    2023-01-14
    5.5K00

发表回复

登录后才能评论
分享本页
返回顶部