Классификация материалов

Композитный материал относится к материалу, состоящему из двух или более различных веществ, объединенных различными способами. Он может использовать преимущества различных материалов, преодолевать недостатки одного материала и расширять диапазон применения материалов. Благодаря таким характеристикам, как малый вес, высокая прочность, удобство обработки и формования, превосходная эластичность, устойчивость к химической коррозии и хорошая атмосферостойкость, композитные материалы постепенно вытесняют древесину и металлические сплавы и широко используются в аэрокосмической, автомобильной, электротехнической и электронной промышленности. строительство, фитнес-оборудование и другие области, в последние годы быстро развивались.

Материал, обработка, тип литья

С развитием науки и техники технология смолы и стекловолокна продолжает совершенствоваться, а производственные мощности производителей в целом улучшились, так что цена и стоимость композитных материалов, армированных стекловолокном, были приняты многими отраслями, но прочности композитных материалов, армированных стекловолокном, недостаточно. сравнимо с металлом. Таким образом, углеродное волокно, борное волокно и другие армированные композитные материалы появляются один за другим, что делает семейство полимерных композитных материалов более полным и стало важным материалом для многих отраслей промышленности. В настоящее время годовой объем производства композитных материалов в мире достиг более 5,5 миллионов тонн, а годовой объем производства достиг более 130 миллиардов долларов США. Если включить дорогостоящие продукты военной аэрокосмической промышленности в Европе и Соединенных Штатах, выходная стоимость будет еще более удивительной. С глобальной точки зрения производство композиционных материалов в мире в основном сосредоточено в Европе, Америке и Восточной Азии.

В последние годы производство и спрос на композитные материалы в Европе и США продолжали расти, в то время как Япония в Азии развивалась относительно медленно из-за экономического спада, зато рынок в Китае, особенно в материковом Китае, развивается быстро. . Согласно статистике PPG, крупнейшего в мире производителя композитных материалов, в 2000 году глобальная доля композитных материалов в Европе составляла около 32%, а годовой объем производства составлял около 2 млн тонн. В то же время среднегодовые темпы роста композиционных материалов в США в 1990-е годы примерно в два раза превышали темпы роста ВВП США, достигая от 4% до 6%. В 2000 г. годовой объем производства композиционных материалов в США достиг около 1,7 млн ​​т. В частности, быстрый рост производства композитных материалов для автомобилей привел к возрождению американских автомобилей на мировом рынке. Развитие композиционных материалов в Азии в последние годы тесно связано с общими изменениями в политической экономии, и доля стран сильно различается. В целом объем производства композитов в Азии будет продолжать расти, общий объем производства составит около 1,45 млн тонн в 2000 году, а прогнозируемый объем производства составит 1,8 млн тонн в 2005 году.

История развития материала

С точки зрения применения композитные материалы в основном используются в аэрокосмической, автомобильной и других отраслях промышленности США и Европы. В 2000 году количество композитных материалов, используемых для автомобильных деталей в Соединенных Штатах, достигло 148 000 тонн, а количество композитных материалов, используемых в европейских автозапчастях, по оценкам, достигло 105 000 тонн в 2003 году. В Японии композитные материалы в основном используются для жилых помещений. конструкции, такие как сантехника. Однако с глобальной точки зрения автомобильная промышленность является крупнейшим потребителем композитных материалов, и потенциал будущего развития по-прежнему огромен, и в настоящее время разрабатывается множество новых технологий. Например, для снижения шума двигателя и повышения комфорта автомобилей предпринимаются усилия по разработке виброгасящих стальных пластин с термопластичной смолой, наклеенных между двумя слоями холоднокатаных листов; Шатун и втулка подшипника начали использовать композиционные материалы с металлической матрицей. Чтобы удовлетворить требования легкости автомобилей, в автомобильной промышленности будет применяться все больше и больше новых композитных материалов. В то же время, с усилением внимания к вопросам защиты окружающей среды в последние годы, применение полимерных композиционных материалов для замены древесины также получило дальнейшее развитие. Например, композитные материалы, переработанные из растительных волокон и пластиковых отходов, широко используются в Северной Америке в качестве поддонов и упаковочных ящиков для замены деревянных изделий; и разлагаемые композитные материалы также стали предметом разработок и исследований в стране и за рубежом.

Кроме того, нанотехнологии постепенно привлекали внимание людей, а исследования и разработки нанокомпозитных материалов также стали новой горячей точкой. Наномодифицированные пластики могут изменять агрегатное состояние и кристаллическую морфологию пластиков, придавая им новые свойства. При преодолении несовместимого противоречия между жесткостью и ударной вязкостью традиционных материалов комплексные свойства материалов значительно улучшаются.