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

  • 选择树脂的原则(不同聚酯树脂基体的区别)

    树脂的选择基于织物兼容性、使用条件和成品部件的所需特性。 有两种常见的热固性树脂可供选择:环氧树脂和聚酯。模具制造、成型、层压和铸造操作可以使用任一系统进行。 环氧树脂是性能更高、价格更高的系统。它用于重量关键、高强度和尺寸精确的应用。 与环氧树脂相比,聚酯树脂更便宜、更耐腐蚀、更宽容。因此,它们是最广泛使用的。 乙烯基酯是第三种树脂选择,通常被描述为环氧树…

    2022-05-05
    6.0K00
  • 环氧树脂灌浆需要密封吗?

    虽然大多数房主都熟悉密封灌浆的概念,但许多人惊讶地发现环氧灌浆不需要密封。事实上,这样做实际上可能会损坏您的新瓷砖安装。虽然某些类型的环氧灌浆确实包含密封剂作为其配方过程的组成部分,但这些产品专门设计用于可能会发现水的区域(如浴室和厨房)或经常暴露在水下的区域水分(如室外)。如果您对在您的项目中使用特定品牌或类型的环氧灌浆有任何疑虑,请务必先咨询您的承包商!…

    2023-01-13
    5.0K00
  • 聚酯树脂防水吗?

    聚酯树脂是木工的热门选择,因为它具有出色的耐用性和柔韧性。这种树脂可以用于多种用途,从珠宝和小雕像等装饰品到家具或船只等大型项目。虽然这种树脂可以在户外使用,但它并不完全防水。事实上,如果长时间放置在室外或暴露在大雨或降雪中,它会吸水。如果您希望用聚酯树脂制成的项目在户外持续超过一个季节,请继续阅读! 目录 聚酯树脂会受潮吗? 聚酯树脂有哪些缺点? 聚酯树脂…

    2023-01-14
    5.5K00
  • 如何在饰件上使用木材填料?

    当您处理木饰件时,特别是如果您正在对其进行油漆或染色时,您可能需要填充饰件之间的空隙。这篇文章将介绍为此目的使用木材填料的最佳方法,从选择适合您的项目的木材填料类型到在应用时获得光滑的饰面。 目录 如何使用木材填料获得光滑的饰面? 木腻子和木填料有什么区别? 油漆前如何使用木材填料? 使用木材填料或填缝剂更好吗? 我需要在涂漆前给木材填料上底漆吗? 你能用刷…

    2023-01-12
    6.4K00
  • 什么是天然树脂?

    与通过化学合成制成的合成树脂相反,天然树脂是来自植物的树脂产品。天然树脂已在各种人类文化中使用了数千年。 在埃及可以看到一个古代使用树脂的著名例子,那里的树脂被用于制作木乃伊的尸体。如今,天然树脂继续在广泛的应用中使用,从香水一直延伸到小提琴和大提琴等乐器的琴弓的处理。 一些独特的特征定义了天然树脂。首先是这样的事实,它开始时呈黏性,略带胶粘的状态,并随着时…

    2021-02-17
    6.4K00
  • 碳纤维模具在哪些高温应用中可能会发生氧化和热分解?

    碳纤维模具在极高温度下可能会发生氧化和热分解,主要取决于具体的温度和环境条件。 以下是一些高温应用环境,可能对碳纤维模具造成氧化和热分解的影响: 总之,碳纤维模具在高温应用中的耐温限制通常在400°C左右。 在选择模具材料时,需要根据具体应用温度和环境条件来评估碳纤维模具的适用性,并在需要承受更高温度的情况下,考虑其他耐高温材料或陶瓷等选项。

    2023-08-30
    4.1K00
  • 如何修复开裂的环氧树脂?

    最令人沮丧的事情之一是环氧树脂开裂。看起来似乎无法修复,但如果您遵循这些步骤并使用正确的工具和材料,那么修复将变得非常容易! 如何填充环氧树脂裂缝? 有几种不同的方法可以做到这一点,具体取决于您的偏好和您拥有的裂缝类型。 首先,让我们看一下三种类型的环氧树脂裂纹:发丝状断裂、切屑或凿孔修复、大表面积损伤。 细线断裂:这些细小的细线可以用易于使用的粘合剂填充,…

    2023-02-03
    9.0K00
  • 如何用污渍覆盖木材填料?

    染色后覆盖木材填料的最佳方法是什么?为什么我的木材填料会通过我的新染色工作显示出来?多年来,我经常被问到这些问题。在本文中,我将向您展示如何覆盖木材填料并使您的下一个染色项目看起来很棒。 目录 你能在木材填料上染色吗? 污渍会隐藏木材填料吗? 如何将木材填料染色以使其看起来像木材? 你如何在木材填料上着色? 你可以染色什么样的木材填料? 凝胶染色会隐藏木材填…

    2023-01-11
    6.2K00
  • 玻璃钢加温后胶衣鼓泡咋回事(玻璃钢鼓气泡的考虑)

    成型后的玻璃钢部件,没有发现什么缺陷,但在加温80℃后出现了胶衣鼓泡,如上图。 胶衣耐温度不够,还是咋回事? 直观的判断,胶衣层有气泡(无论是哪个原因造成的),可能常温下不明显,加温条件下鼓出来了。 简单的办法:扣开胶衣鼓泡的位置,看一看上边有没有玻璃纤维。 如果没有玻纤,那必定是喷涂或固化剂含水高等问题,造成的夹带气泡;如果粘有玻纤印迹,可能气泡来自不仔细…

    2019-08-21
    8.6K00
  • 手糊玻璃钢标准

    手糊玻璃钢(FRP)是一种由玻璃纤维增强塑料(GFRP)或碳纤维增强塑料(CFRP)与树脂糊合而成的复合材料。它具有轻质、高强度、耐腐蚀等特点,被广泛应用于建筑、船舶、化工等领域。 手糊玻璃钢的制作标准可以根据不同的应用领域和地区而有所差异,以下是一般情况下的制作标准的概述: 材料选择:根据具体需求选择合适的玻璃纤维或碳纤维增强塑料,以及相应的树脂类型(如聚…

    2023-11-23
    3.5K00

发表回复

登录后才能评论
分享本页
返回顶部