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

  • 环氧地坪用多少年更换?

    如果安装得当,环氧地坪可以使用很长时间。此外,它获得的流量和使用量也会影响它的持续时间。大多数环氧地坪在适当的保养和维护下应该可以使用 10-15 年,但有些可以使用长达 20 年!有几个因素会影响环氧地坪涂料的使用寿命:

    2023-01-11
    6.2K00
  • 如何正确选择和使用脱模剂吗?

    当选择和使用脱模剂时,以下是一些建议: 请注意,以上建议仅供参考。 对于具体的应用和情况,最好咨询专业人士或遵循脱模剂供应商的建议和指导。

    2023-09-21
    5.2K00
  • 碳纤维布和玻纤布在哪些领域中有重叠的应用?

    碳纤维布和玻纤布在以下几个领域中存在重叠的应用: 汽车工业:两种材料都在汽车制造中得到广泛应用。 玻纤布常用于汽车车身制造、内饰件和隔音材料等方面。 碳纤维布则用于制造高性能赛车、超级跑车和高端汽车的结构件、车身部件以及装饰性零件等。 航空航天工业:碳纤维布和玻纤布在航空航天领域都有应用。 玻纤布常用于航空航天结构中的一些非关键部位,如内饰、舱壁衬板等。 碳…

    2023-09-30
    7.8K00
  • 环氧树脂对电子产品安全吗?

    虽然环氧树脂对电子产品而言并非明确不安全,但如果您不遮盖可能与环氧树脂接触的区域,它可能会导致问题。例如,如果您有一个带有集成电路 (IC) 的电子元件,您需要确保没有湿的环氧树脂滴到这些 IC 上,因为它可能会损坏它们。 对于电容器和电阻器等其他组件也可以这样说;它们都有细小的电线穿过它们,如果它在这些电线上,它们可能会在完全干燥之前被环氧树脂堵塞。 目录…

    2023-01-14
    5.1K00
  • 脱模蜡和脱模剂是否可以搭配使用?

    不同体系的脱模产品搭配使用,这种方案虽然可行的,但不见的效果是最理想的,存在一定的不兼容性风险,导致脱模失效或者变差。

    2019-02-22
    8.5K00
  • 填缝剂和硅胶之间的区别

    密封剂已在建筑中使用了很长时间。过去人们使用泥土、壤土、泥土和芦苇等天然材料来建造房屋防水。密封胶于 1920 年代首次制造。它们由丁基、丙烯酸和有机硅聚合物制成。1960 年代出现了基于合成聚合物的密封剂,它们开始在建筑领域变得越来越流行。多年来,密封剂发生了很大变化,但它们的主要目标没有改变:防止流体通过两种或多种材料之间的间隙和接头。通常将密封剂和填缝…

    2022-11-10
    10.1K00
  • 使用环氧树脂时常犯两个错误

    人们在使用环氧树脂时常犯两个错误。第一个是混合不完全,第二个是测量不准确。如果混合和测量不正确,可能会导致固化不当或出现薄弱点。使用两部分环氧树脂时,准确混合和测量尤为重要。使用聚酯树脂时,测量可能会稍微宽容一些,但使用环氧树脂时,必须正确进行测量。 仔细阅读制造商的说明,确保您了解混合比例。  环氧树脂有各种比例,包括 1:1、2:1 和 4:1…

    2023-03-18
    3.7K00
  • 在木材项目中使用环氧树脂时要考虑的 2 件事

    总体而言,用于木材项目的透明环氧树脂涂层是实现耐用和安全饰面的关键组成部分。通过选择工业透明并遵循正确的应用说明,可以实现坚硬的食品安全涂层,为木材提供持久的保护。 在进行木材项目时,用于保护和增强木材的透明环氧树脂涂层是一个重要的考虑因素。为了使涂层有效,重要的是将其固化为可以承受日常使用的坚硬耐用的表面。此外,如果该项目旨在用于提供食物,那么涂层对于食品…

    2023-08-28
    3.9K00
  • 你能打磨釉面环氧树脂吗(打磨抛光环氧树脂)

    您可以在淋浴时或在浴缸与地板或瓷砖接触的地方打磨环氧树脂釉吗?这层楼是我的一项重塑工作完成的。我使用问号是因为我不确定它是否会被清理掉。 目录 你能打磨环氧面漆吗? 干燥后可以打磨环氧树脂吗? 环氧树脂可以打磨和抛光吗? 你能把环氧树脂打磨光滑吗? 如何使打磨过的环氧树脂发亮? 树脂可以打磨吗? 24小时后可以打磨环氧树脂吗? 为什么打磨后我的环氧树脂浑浊?…

    2023-01-23
    3.0K00
  • 钻孔复合材料——注意事项

    钻孔是复合材料制造二次加工中最具挑战性的方面之一。为了最有效地钻孔或加工这种材料,了解这些复合材料的不同之处非常重要。因为尽管复合材料在材料特性上具有类似金属的特性,但它们在钻孔和机加工过程中的加工方式却大不相同。因为金属是热的良导体,所以钻孔要容易得多。另一方面,复合材料隔热并且对切削工具有磨损作用,导致切削工具、钻头甚至零件本身的磨损增加。 了解挑战 钻…

    2022-11-20
    8.0K00

发表回复

登录后才能评论
分享本页
返回顶部