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)
材料号的头像材料号特邀作者

猜您喜欢

  • 有哪些低热膨胀系数的树脂材料?

    以下是一些常用的具有较低热膨胀系数的树脂材料: 聚酰亚胺(Polyimide,PI):聚酰亚胺是一种高性能工程塑料,具有出色的热稳定性和较低的热膨胀系数。它在高温下仍能保持较好的尺寸稳定性,广泛应用于航空航天、电子器件和高温应用领域。 聚醚醚酮(Polyether Ether Ketone,PEEK):PEEK是一种具有优异性能的高温工程塑料,具有较低的热膨…

    2023-09-30
    8.7K00
  • 为什么碳纤维织物有不同的编织方式?

    碳纤维有不同的编织方式,针对不同的用途进行了优化。 例如, 标准斜纹织物是一种很好的通用织物。 单向织物有利于增加一个方向的强度和刚度。 平纹编织适合精致的叠层。 有些图案只是为独特的外观而设计! 碳纤维织物有不同的编织方式,主要是为了满足不同的需求和应用场景。不同的编织方式可以影响织物的性能和特性,包括强度、刚度、柔韧性、重量和外观等方面。 以下是一些常见…

    2022-11-07
    9.5K00
  • 使用工具腻子进行快速模具制造

    工具腻子可能是加强或加强模具或工具表面的最有效方法之一,将增加任何叠层模具的稳定性和刚性。工具腻子的优点是可以用更少的增强层构建更快、更轻的模具。使用工具腻子可以减少工作时间,否则这些工作将用于用织物材料加固模具的结构区域。如果使用复杂或易碎的模具,在模具铺层中添加工具腻子对于拥有持久的生产设备至关重要。 注意:在制造工具时,使用相同的树脂系统很重要,因此如…

    2022-11-10
    10.4K00
  • 您需要玻璃粘合剂满足哪些要求?

    粘合玻璃并不容易,但玻璃粘合剂必须具备一些特性才算是一个合适的选择: 高柔韧性与高强度相结合:人们经常忽视柔韧性作为粘合剂的一个重要特性。当谈到粘合玻璃时,柔韧性是必不可少的。尽管如此,你必须将这种柔韧性与高强度结合起来,否则你就有玻璃松动的风险。玻璃粘合剂必须既柔韧又坚固。 抓力强且挤出性好:胶粘剂必须在粘度、抓力和挤出性之间保持适当的平衡。抓力强意味着胶…

    2024-12-28
    4.1K00
  • 地板涂层表面处理——复涂或不复涂

    有一份关于现有地板涂层的工作,客户宁愿多涂一层而不是为了省钱而去除。你做什么工作? 这个问题没有正确或错误的答案,只是您在决定是否穿大衣时需要权衡的风险。 大衣风险检查表 这是我在决定涂上外套时使用的清单- 让客户参与 如果您选择在一天结束时穿上外套,请务必让客户了解您在做什么以及可能涉及的任何风险。开诚布公,这样他们才能参与决策过程。我更希望客户告诉我他们…

    2023-03-07
    3.9K00
  • 模具胶衣干嘛用的?

    模具胶衣就是玻璃钢模具表面的胶衣凝胶涂层,用于密封模具以制作出更光滑的模具表面效果,其本质上与胶衣相同。 相对来说,模具胶衣具有更高物理性能和耐溶剂性能,乙烯基体系的热变形温度在110℃左右,环氧胶衣能在100-180℃或更高,以满足不同的玻璃钢部件成型工艺的需求。所以,简单地说模具胶衣会比常规胶衣要更结实耐用,符合模具耐用性的初衷需求。

    2020-01-28
    8.9K00
  • 什么时候可以将环氧树脂从模具中取出?

    环氧树脂是一种用于各种应用的流行材料。当它用于成型时,很难知道它什么时候可以出来。 在这篇博文中,我们将讨论影响环氧树脂固化时间的因素,以及如何判断何时可以将其从模具中取出。目录 您将环氧树脂留在模具中多长时间? 这取决于您使用的环氧树脂的类型,以及模具的尺寸和形状。通常,您会将环氧树脂留在模具中 24-48 小时。这段时间后,环氧树脂应该完全固化,可以从模…

    2023-01-28
    3.4K00
  • 环氧树脂和清漆有什么区别?

    环氧树脂比清漆厚得多(大约1/8英寸厚,而清漆薄)。环氧树脂像透明蜂蜜一样倒在上面并展开,而清漆通常是涂漆或滚涂。清漆可以防止紫外线老化(即变黄)效果,而环氧树脂通常不是。 环氧树脂和清漆是两种不同类型的涂料,它们在组成、性质和应用方面存在一些区别。以下是它们之间的几个主要区别: 成分:环氧树脂是由环氧基团和硬化剂组成的双组分涂料。它通常是由环氧树脂和固化剂…

    2022-10-08
    7.0K00
  • 玻纤布与碳纤维布相比有什么区别?

    玻纤布和碳纤维布是两种不同的纤维增强材料,它们在性能和特点上存在一些区别。 以下是玻纤布与碳纤维布之间的几个主要区别: 材料成分:玻纤布的纤维是由玻璃纤维组成,而碳纤维布的纤维则是由碳纤维组成。 玻璃纤维是以玻璃为原料制成的,而碳纤维则是由碳纤维原料经过高温炭化处理制成。 强度和刚度:碳纤维布具有比玻纤布更高的强度和刚度。 碳纤维的特殊结构赋予了它出色的强度…

    2023-09-30
    8.7K00
  • 树脂浇注应用说明

    树脂铸件的准备 提供所有必要的材料,以便它们随时可用 用硬纸板或塑料布保护工作场所 如果您想倒出木头或其他材料,请用胶带封好所有孔,以便树脂保留在您想要的位置。薄体浇铸树脂在不属于它的地方找到了出路,这总是令人惊讶。 如果要浇铸物体或倒木头,请先用少许环氧树脂密封表面 阅读浇注树脂制造商关于混合比和其他安全相关信息的说明 使用合适的防护服、护目镜、丁腈手套和…

    2022-12-03
    5.0K00

发表回复

登录后才能评论
分享本页
返回顶部