Clasificarea materialelor

Materialul compozit se referă la un material compus din două sau mai multe substanțe diferite combinate în moduri diferite. Poate juca avantajele diferitelor materiale, poate depăși defectele unui singur material și poate extinde gama de aplicare a materialelor. Datorită caracteristicilor de greutate ușoară, rezistență ridicată, prelucrare și formare convenabilă, elasticitate excelentă, rezistență la coroziune chimică și rezistență bună la intemperii, materialele compozite au înlocuit treptat lemnul și aliajele metalice și sunt utilizate pe scară largă în industria aerospațială, auto, electrică și electronică, construcții, echipamente de fitness și alte domenii, în ultimii ani a fost dezvoltat rapid.

Material, prelucrare, tip turnare

Odată cu dezvoltarea științei și tehnologiei, tehnologia rășinii și fibrei de sticlă continuă să se îmbunătățească, iar capacitatea de producție a producătorilor s-a îmbunătățit în general, astfel încât prețul și costul materialelor compozite armate cu fibră de sticlă au fost acceptate de multe industrii, dar rezistența materialelor compozite armate cu fibră de sticlă nu este suficientă. comparabil cu metalul. Prin urmare, fibra de carbon, fibra de bor și alte materiale compozite ranforsate au ieșit una după alta, făcând familia de materiale compozite polimerice mai completă și a devenit un material esențial pentru multe industrii. În prezent, producția anuală de materiale compozite în lume a atins peste 5,5 milioane de tone, iar valoarea producției anuale a ajuns la peste 130 de miliarde de dolari SUA. Dacă sunt incluse produsele de mare valoare din industria aerospațială militară din Europa și Statele Unite, valoarea producției va fi și mai uimitoare. Dintr-o perspectivă globală, producția de materiale compozite în lume este concentrată în principal în Europa, America și Asia de Est.

În ultimii ani, producția și cererea de materiale compozite în Europa și Statele Unite au continuat să crească, în timp ce Japonia din Asia s-a dezvoltat relativ lent din cauza recesiunii economice, dar piața din China, în special în China continentală, se dezvoltă rapid. . Conform statisticilor PPG, principalul producător mondial de materiale compozite, în 2000, ponderea globală a materialelor compozite în Europa era de aproximativ 32%, iar producția anuală a fost de aproximativ 2 milioane de tone. În același timp, rata medie anuală de creștere a materialelor compozite în Statele Unite în anii 1990 a fost de aproximativ două ori mai mare decât rata de creștere a PIB-ului SUA, ajungând la 4% până la 6%. În 2000, producția anuală de materiale compozite în Statele Unite a ajuns la aproximativ 1,7 milioane de tone. În special, creșterea rapidă a materialelor compozite pentru automobile a dat naștere la o renaștere a automobilelor americane pe piața globală. Dezvoltarea materialelor compozite în Asia în ultimii ani este strâns legată de schimbările generale din economia politică, iar ponderea țărilor variază foarte mult. În general, compozitele din Asia vor continua să crească, cu o producție totală de aproximativ 1,45 milioane de tone în 2000 și un total estimat de 1,8 milioane de tone în 2005.

Istoricul dezvoltării materialelor

Din punct de vedere al aplicației, materialele compozite sunt utilizate în principal în industria aerospațială, auto și în alte industrii din Statele Unite și Europa. În 2000, cantitatea de materiale compozite utilizate pentru piese auto în Statele Unite a ajuns la 148.000 de tone, iar cantitatea de materiale compozite utilizate în piesele auto europene a fost estimată la 105.000 de tone în 2003. În Japonia, materialele compozite sunt utilizate în principal pentru locuințe. construcții, cum ar fi echipamentele de baie. Cu toate acestea, dintr-o perspectivă globală, industria auto este cel mai mare utilizator de materiale compozite, iar potențialul de dezvoltare viitoare este încă uriaș, iar în prezent sunt dezvoltate multe tehnologii noi. De exemplu, pentru a reduce zgomotul motorului și a crește confortul mașinilor, se depun eforturi pentru a dezvolta plăci de oțel amortizoare a vibrațiilor cu rășină termoplastică lipită între două straturi de foi laminate la rece; Biela și bucșa rulmentului au început să utilizeze materiale compozite cu matrice metalică. Pentru a satisface cerințele de ușurință ale automobilelor, din ce în ce mai multe materiale compozite noi vor fi aplicate în industria de producție de automobile. În același timp, odată cu accentul tot mai mare pe problemele de protecție a mediului în ultimii ani, aplicarea materialelor compozite polimerice pentru a înlocui lemnul a fost, de asemenea, promovată în continuare. De exemplu, materialele compozite prelucrate din fibre vegetale și deșeuri de plastic au fost utilizate pe scară largă în America de Nord ca paleți și cutii de ambalare pentru a înlocui produsele din lemn; și materialele compozite degradabile au devenit, de asemenea, centrul dezvoltării și cercetării în țară și în străinătate.

În plus, nanotehnologia a atras treptat atenția oamenilor, iar cercetarea și dezvoltarea materialelor nanocompozite a devenit, de asemenea, un nou punct fierbinte. Materialele plastice nanomodificate pot schimba starea agregată și morfologia cristalină a materialelor plastice, astfel încât acestea să aibă noi proprietăți. În timp ce se depășește contradicția incompatibilă dintre rigiditatea și duritatea materialelor tradiționale, proprietățile cuprinzătoare ale materialelor sunt mult îmbunătățite.