Materiële classificatie

Composietmateriaal verwijst naar een materiaal dat is samengesteld uit twee of meer verschillende stoffen die op verschillende manieren zijn gecombineerd. Het kan de voordelen van verschillende materialen spelen, de gebreken van een enkel materiaal overwinnen en het toepassingsbereik van materialen uitbreiden. Vanwege de kenmerken van lichtgewicht, hoge sterkte, gemakkelijke verwerking en vorming, uitstekende elasticiteit, chemische corrosieweerstand en goede weersbestendigheid, hebben composietmaterialen geleidelijk hout en metaallegeringen vervangen en worden ze veel gebruikt in de lucht- en ruimtevaart, auto's, elektrische en elektronische. bouw, fitnessapparatuur en andere gebieden, is de afgelopen jaren snel ontwikkeld.

Materiaal, verwerking, vormtype

Met de ontwikkeling van wetenschap en technologie blijft de technologie van hars en glasvezel verbeteren en is de productiecapaciteit van fabrikanten over het algemeen verbeterd, zodat de prijs en kosten van glasvezelversterkte composietmaterialen door veel industrieën zijn geaccepteerd, maar de sterkte van glasvezelversterkte composietmaterialen is niet voldoende. vergelijkbaar met metaal. Daarom zijn koolstofvezel, boorvezel en andere versterkte composietmaterialen de een na de ander uitgekomen, waardoor de familie van polymeercomposietmaterialen completer is geworden en een essentieel materiaal is geworden voor veel industrieën. Op dit moment heeft de jaarlijkse productie van composietmaterialen in de wereld meer dan 5,5 miljoen ton bereikt en heeft de jaarlijkse outputwaarde meer dan 130 miljard dollar bereikt. Als de hoogwaardige producten van de militaire lucht- en ruimtevaart in Europa en de Verenigde Staten worden meegerekend, zal de outputwaarde nog verbazingwekkender zijn. Vanuit mondiaal perspectief is de productie van composietmaterialen in de wereld voornamelijk geconcentreerd in Europa, Amerika en Oost-Azië.

In de afgelopen jaren zijn de productie en vraag naar composietmaterialen in Europa en de Verenigde Staten blijven groeien, terwijl Japan in Azië zich door de economische neergang relatief langzaam heeft ontwikkeld, maar de markt in China, vooral op het vasteland van China, ontwikkelt zich snel . Volgens de statistieken van PPG, 's werelds grootste fabrikant van composietmaterialen, bedroeg het wereldwijde aandeel van composietmaterialen in Europa in 2000 ongeveer 32% en bedroeg de jaarlijkse productie ongeveer 2 miljoen ton. Tegelijkertijd was het gemiddelde jaarlijkse groeipercentage van composietmaterialen in de Verenigde Staten in de jaren negentig ongeveer twee keer zo hoog als het groeipercentage van het Amerikaanse bbp, namelijk 4% tot 6%. In 2000 bereikte de jaarlijkse productie van composietmaterialen in de Verenigde Staten ongeveer 1,7 miljoen ton. Met name de snelle toename van composietmaterialen voor auto's heeft geleid tot een heropleving van Amerikaanse auto's op de wereldmarkt. De ontwikkeling van composietmaterialen in Azië in de afgelopen jaren hangt nauw samen met de algehele veranderingen in de politieke economie, en het aandeel van landen varieert sterk. Al met al zullen composieten in Azië blijven groeien, met een totale productie van ongeveer 1,45 miljoen ton in 2000 en een geraamd totaal van 1,8 miljoen ton in 2005.

Geschiedenis van materiële ontwikkeling

Vanuit toepassingsoogpunt worden composietmaterialen voornamelijk gebruikt in de lucht- en ruimtevaart, de automobielindustrie en andere industrieën in de Verenigde Staten en Europa. In 2000 bereikte de hoeveelheid composietmaterialen die voor auto-onderdelen in de Verenigde Staten werd gebruikt 148.000 ton, en de hoeveelheid composietmaterialen die in Europese auto-onderdelen werd gebruikt, werd geschat op 105.000 ton in 2003. In Japan worden composietmaterialen voornamelijk gebruikt voor woningen constructie, zoals badkamerapparatuur. Vanuit mondiaal perspectief is de auto-industrie echter de grootste gebruiker van composietmaterialen, en het toekomstige ontwikkelingspotentieel is nog steeds enorm, en er worden momenteel veel nieuwe technologieën ontwikkeld. Om bijvoorbeeld het motorgeluid te verminderen en het comfort van auto's te vergroten, wordt gewerkt aan de ontwikkeling van trillingsdempende staalplaten met thermoplastische hars die tussen twee lagen koudgewalste platen wordt geplakt; De drijfstang en lagerbus zijn begonnen met het gebruik van metalen matrixcomposietmaterialen. Om aan de lichtgewichteisen van auto's te voldoen, zullen steeds meer nieuwe composietmaterialen worden toegepast in de auto-industrie. Tegelijkertijd is, met de toenemende nadruk op milieubeschermingskwesties in de afgelopen jaren, ook de toepassing van polymeercomposietmaterialen ter vervanging van hout verder gepromoot. Composietmaterialen die zijn verwerkt uit plantaardige vezels en afvalplastic worden bijvoorbeeld veel gebruikt in Noord-Amerika als pallets en verpakkingsdozen ter vervanging van houten producten; en afbreekbare composietmaterialen zijn ook de focus geworden van ontwikkeling en onderzoek in binnen- en buitenland.

Bovendien heeft nanotechnologie geleidelijk de aandacht van mensen getrokken en is het onderzoek naar en de ontwikkeling van nanocomposietmaterialen ook een nieuwe hotspot geworden. Nano-gemodificeerde kunststoffen kunnen de aggregatietoestand en kristallijne morfologie van kunststoffen veranderen, zodat ze nieuwe eigenschappen krijgen. Terwijl de onverenigbare tegenstelling tussen stijfheid en taaiheid van traditionele materialen wordt overwonnen, worden de uitgebreide eigenschappen van de materialen aanzienlijk verbeterd.