Pengelasan bahan

Bahan komposit merujuk kepada bahan yang terdiri daripada dua atau lebih bahan yang berbeza digabungkan dengan cara yang berbeza. Ia boleh memainkan kelebihan pelbagai bahan, mengatasi kecacatan bahan tunggal, dan mengembangkan julat aplikasi bahan. Oleh kerana ciri-ciri berat ringan, kekuatan tinggi, pemprosesan dan pembentukan yang mudah, keanjalan yang sangat baik, rintangan kakisan kimia dan rintangan cuaca yang baik, bahan komposit telah menggantikan aloi kayu dan logam secara beransur-ansur, dan digunakan secara meluas dalam aeroangkasa, kereta, elektrik dan elektronik, pembinaan, peralatan kecergasan dan bidang lain, dalam beberapa tahun kebelakangan ini telah dibangunkan dengan pesat.

Bahan, pemprosesan, jenis pengacuan

Dengan perkembangan sains dan teknologi, teknologi resin dan gentian kaca terus bertambah baik, dan kapasiti pembuatan pengeluar secara amnya bertambah baik, sehingga harga dan kos bahan komposit bertetulang gentian kaca telah diterima oleh banyak industri, tetapi kekuatan bahan komposit bertetulang gentian kaca tidak mencukupi. setanding dengan logam. Oleh itu, gentian karbon, gentian boron dan bahan komposit bertetulang lain telah keluar satu demi satu, menjadikan keluarga bahan komposit polimer lebih lengkap, dan telah menjadi bahan penting untuk banyak industri. Pada masa ini, pengeluaran tahunan bahan komposit di dunia telah mencapai lebih daripada 5.5 juta tan, dan nilai keluaran tahunan telah mencapai lebih daripada 130 bilion dolar AS. Jika produk aeroangkasa tentera yang bernilai tinggi di Eropah dan Amerika Syarikat dimasukkan, nilai keluarannya akan menjadi lebih menakjubkan. Dari perspektif global, pengeluaran bahan komposit di dunia tertumpu terutamanya di Eropah, Amerika dan Asia Timur.

Dalam beberapa tahun kebelakangan ini, pengeluaran dan permintaan bahan komposit di Eropah dan Amerika Syarikat terus berkembang, manakala Jepun di Asia berkembang agak perlahan disebabkan kegawatan ekonomi, tetapi pasaran di China, terutamanya di tanah besar China, sedang berkembang pesat. . Menurut statistik PPG, pengeluar bahan komposit utama dunia, pada tahun 2000, bahagian global bahan komposit di Eropah adalah kira-kira 32%, dan pengeluaran tahunan adalah kira-kira 2 juta tan. Pada masa yang sama, kadar pertumbuhan tahunan purata bahan komposit di Amerika Syarikat pada 1990-an adalah kira-kira dua kali ganda kadar pertumbuhan KDNK AS, mencapai 4% hingga 6%. Pada tahun 2000, pengeluaran tahunan bahan komposit di Amerika Syarikat mencapai kira-kira 1.7 juta tan. Khususnya, peningkatan pesat dalam bahan komposit untuk kereta telah menimbulkan kebangkitan semula kereta Amerika di pasaran global. Pembangunan bahan komposit di Asia sejak beberapa tahun kebelakangan ini berkait rapat dengan perubahan keseluruhan dalam ekonomi politik, dan bahagian negara sangat berbeza. Secara keseluruhannya, komposit di Asia akan terus berkembang, dengan jumlah keluaran kira-kira 1.45 juta tan pada tahun 2000 dan unjuran sejumlah 1.8 juta tan pada tahun 2005.

Sejarah pembangunan bahan

Dari sudut aplikasi, bahan komposit digunakan terutamanya dalam aeroangkasa, automotif dan industri lain di Amerika Syarikat dan Eropah. Pada tahun 2000, jumlah bahan komposit yang digunakan untuk alat ganti kereta di Amerika Syarikat mencapai 148,000 tan, dan jumlah bahan komposit yang digunakan dalam bahagian kereta Eropah dianggarkan mencapai 105,000 tan pada tahun 2003. Di Jepun, bahan komposit digunakan terutamanya untuk kediaman. pembinaan, seperti peralatan bilik mandi. Walau bagaimanapun, dari perspektif global, industri automotif adalah pengguna terbesar bahan komposit, dan potensi pembangunan masa depan masih besar, dan banyak teknologi baharu sedang dibangunkan. Sebagai contoh, untuk mengurangkan bunyi enjin dan meningkatkan keselesaan kereta, usaha sedang dibuat untuk membangunkan plat keluli peredam getaran dengan resin termoplastik yang melekat di antara dua lapisan kepingan gelek sejuk; Batang penyambung dan belukar galas telah mula menggunakan bahan komposit matriks logam. Untuk memenuhi keperluan ringan kereta, semakin banyak bahan komposit baharu akan digunakan untuk industri pembuatan automobil. Pada masa yang sama, dengan peningkatan penekanan terhadap isu perlindungan alam sekitar dalam beberapa tahun kebelakangan ini, penggunaan bahan komposit polimer untuk menggantikan kayu juga telah digalakkan lagi. Sebagai contoh, bahan komposit yang diproses daripada gentian tumbuhan dan plastik sisa telah digunakan secara meluas di Amerika Utara sebagai palet dan kotak pembungkusan untuk menggantikan produk kayu; dan bahan komposit terurai juga telah menjadi tumpuan pembangunan dan penyelidikan di dalam dan luar negara.

Di samping itu, nanoteknologi telah secara beransur-ansur menarik perhatian orang ramai, dan penyelidikan dan pembangunan bahan nanokomposit juga telah menjadi tempat panas baru. Plastik yang diubah suai nano boleh mengubah keadaan agregat dan morfologi kristal plastik, supaya ia mempunyai sifat baharu. Sambil mengatasi percanggahan yang tidak serasi antara ketegaran dan keliatan bahan tradisional, sifat menyeluruh bahan tersebut bertambah baik.