Materiale klassificering

Kompositmateriale refererer til et materiale sammensat af to eller flere forskellige stoffer kombineret på forskellige måder. Det kan spille fordelene ved forskellige materialer, overvinde manglerne i et enkelt materiale og udvide anvendelsesområdet for materialer. På grund af egenskaberne ved let vægt, høj styrke, bekvem bearbejdning og formning, fremragende elasticitet, kemisk korrosionsbestandighed og god vejrbestandighed har kompositmaterialer gradvist erstattet træ- og metallegeringer og er meget udbredt i rumfart, bil, elektrisk og elektronisk, byggeri, fitnessudstyr og andre områder, i de senere år er blevet udviklet hurtigt.

Materiale, forarbejdning, støbetype

Med udviklingen af ​​videnskab og teknologi fortsætter teknologien for harpiks og glasfiber med at forbedre, og producenternes produktionskapacitet er generelt forbedret, så prisen og omkostningerne ved glasfiberforstærkede kompositmaterialer er blevet accepteret af mange industrier, men styrken af ​​glasfiberforstærkede kompositmaterialer er ikke nok. sammenlignes med metal. Derfor er kulfiber, borfiber og andre forstærkede kompositmaterialer kommet ud efter hinanden, hvilket gør polymerkompositmaterialefamilien mere komplet og er blevet et væsentligt materiale for mange industrier. På nuværende tidspunkt har den årlige produktion af kompositmaterialer i verden nået mere end 5,5 millioner tons, og den årlige outputværdi har nået mere end 130 milliarder amerikanske dollars. Hvis de højværdiprodukter fra militær luft- og rumfart i Europa og USA medtages, vil outputværdien være endnu mere fantastisk. Fra et globalt perspektiv er produktionen af ​​kompositmaterialer i verden hovedsageligt koncentreret i Europa, Amerika og Østasien.

I de senere år er produktionen og efterspørgslen af ​​kompositmaterialer i Europa og USA fortsat med at vokse, mens Japan i Asien har udviklet sig relativt langsomt på grund af den økonomiske afmatning, men markedet i Kina, især på det kinesiske fastland, udvikler sig hurtigt . Ifølge statistikken fra PPG, verdens største producent af kompositmaterialer, var den globale andel af kompositmaterialer i Europa i 2000 omkring 32%, og den årlige produktion var omkring 2 millioner tons. Samtidig var den gennemsnitlige årlige vækstrate for kompositmaterialer i USA i 1990'erne omkring det dobbelte af vækstraten i USA's BNP og nåede 4% til 6%. I 2000 nåede den årlige produktion af kompositmaterialer i USA op på omkring 1,7 millioner tons. Især har den hurtige stigning i kompositmaterialer til biler givet anledning til en genopblussen af ​​amerikanske biler på det globale marked. Udviklingen af ​​kompositmaterialer i Asien i de senere år hænger tæt sammen med de overordnede ændringer i den politiske økonomi, og andelen af ​​lande varierer meget. Samlet set vil kompositter i Asien fortsætte med at vokse med en samlet produktion på omkring 1,45 millioner tons i 2000 og en forventet total på 1,8 millioner tons i 2005.

Materialeudviklingshistorie

Fra anvendelsessynspunktet bruges kompositmaterialer hovedsageligt i rumfart, bilindustrien og andre industrier i USA og Europa. I 2000 nåede mængden af ​​kompositmaterialer, der blev brugt til bildele i USA, 148.000 tons, og mængden af ​​kompositmaterialer, der blev brugt i europæiske bildele, blev anslået til at nå 105.000 tons i 2003. I Japan bruges kompositmaterialer hovedsageligt til boliger konstruktion, såsom badeværelsesudstyr. Men fra et globalt perspektiv er bilindustrien den største bruger af kompositmaterialer, og det fremtidige udviklingspotentiale er stadig stort, og mange nye teknologier er i øjeblikket under udvikling. For at mindske motorstøjen og øge komforten i biler arbejdes der for eksempel på at udvikle vibrationsdæmpende stålplader med termoplastisk harpiks klæbet mellem to lag koldvalsede plader; Plejlstangen og lejebøsningen er begyndt at bruge metalmatrix-kompositmaterialer. For at opfylde de lette krav til biler vil flere og flere nye kompositmaterialer blive anvendt til bilindustrien. Samtidig, med den stigende vægt på miljøbeskyttelsesspørgsmål i de senere år, er anvendelsen af ​​polymerkompositmaterialer til at erstatte træ også blevet fremmet yderligere. For eksempel er kompositmaterialer, der er forarbejdet af plantefibre og plastaffald, blevet brugt i vid udstrækning i Nordamerika som paller og emballagekasser til at erstatte træprodukter; og nedbrydelige kompositmaterialer er også blevet fokus for udvikling og forskning i ind- og udland.

Derudover har nanoteknologi efterhånden tiltrukket sig folks opmærksomhed, og forskning og udvikling af nanokompositmaterialer er også blevet et nyt hot spot. Nanomodificeret plast kan ændre plastens aggregattilstand og krystallinske morfologi, så de får nye egenskaber. Mens man overvinder den uforenelige modsætning mellem stivhed og sejhed af traditionelle materialer, er materialernes omfattende egenskaber væsentligt forbedret.