Rynek i zastosowanie materiałów kompozytowych z włókna szklanego

Materiały kompozytowe z włókna szklanego dzielą się głównie na dwa typy: termoutwardzalne materiały kompozytowe (FRP) i termoplastyczne materiały kompozytowe (FRT).Termoutwardzalne materiały kompozytowe wykorzystują głównie żywice termoutwardzalne, takie jak nienasycona żywica poliestrowa, żywica epoksydowa, żywica fenolowa itp. Jako matrycę, podczas gdy termoplastyczne materiały kompozytowe wykorzystują głównie żywicę polipropylenową (PP) i poliamid (PA).Termoplastyczność odnosi się do zdolności do osiągnięcia płynności nawet po przetworzeniu, zestaleniu i schłodzeniu oraz do ponownego przetworzenia i uformowania.Termoplastyczne materiały kompozytowe mają wysoki próg inwestycyjny, ale ich proces produkcyjny jest wysoce zautomatyzowany, a produkty można poddać recyklingowi, stopniowo zastępując termoutwardzalne materiały kompozytowe.

Materiały kompozytowe z włókna szklanego są szeroko stosowane w różnych dziedzinach ze względu na ich lekkość, wysoką wytrzymałość i dobre właściwości izolacyjne.Poniżej przedstawiono głównie obszary zastosowań i zakres.

(1) Dziedzina transportu

Ze względu na ciągły rozwój skali miejskiej, pilnie należy rozwiązać problemy transportowe pomiędzy miastami i obszarami międzymiastowymi.Pilną koniecznością jest zbudowanie sieci transportowej składającej się głównie z metra i kolei międzymiastowych.Coraz więcej materiałów kompozytowych z włókna szklanego stosuje się w pociągach dużych prędkości, metrze i innych systemach transportu kolejowego.Jest również szeroko stosowany w produkcji samochodów, takich jak nadwozie, drzwi, maska, części wewnętrzne, komponenty elektroniczne i elektryczne, które mogą zmniejszyć masę pojazdu, poprawić efektywność paliwową oraz mieć dobrą odporność na uderzenia i bezpieczeństwo.Wraz z ciągłym rozwojem technologii materiałów wzmacnianych włóknem szklanym, perspektywy zastosowania materiałów kompozytowych z włókna szklanego w lekkich pojazdach samochodowych stają się coraz bardziej powszechne.

(2) Dziedzina lotnicza

Ze względu na ich wysoką wytrzymałość i lekkość są szeroko stosowane w przemyśle lotniczym.Na przykład kadłub samolotu, powierzchnie skrzydeł, skrzydła ogonowe, podłogi, siedzenia, kopuły radarowe, hełmy i inne elementy służą do poprawy osiągów samolotu i zużycia paliwa.Tylko 10% materiałów korpusu pierwotnie opracowanego samolotu Boeing 777 wykorzystywało materiały kompozytowe.Obecnie około połowa zaawansowanych korpusów samolotów Boeing 787 wykorzystuje materiały kompozytowe.Ważnym wskaźnikiem pozwalającym określić stopień zaawansowania samolotu jest zastosowanie w samolocie materiałów kompozytowych.Materiały kompozytowe z włókna szklanego mają również specjalne funkcje, takie jak przenoszenie fal i ognioodporność.Dlatego w dziedzinie lotnictwa i kosmonautyki nadal istnieje duży potencjał rozwoju.

(3) Dziedzina budownictwa

W architekturze służy do wykonywania elementów konstrukcyjnych, takich jak panele ścienne, dachy i ramy okienne.Można go również stosować do wzmacniania i naprawy konstrukcji betonowych, poprawiania właściwości sejsmicznych budynków, a także do łazienek, basenów i innych celów.Ponadto, dzięki doskonałej wydajności przetwarzania, materiały kompozytowe z włókna szklanego są idealnym materiałem do modelowania powierzchni o dowolnych kształtach i mogą być stosowane w dziedzinie architektury estetycznej.Na przykład szczyt budynku Bank of America Plaza w Atlancie ma uderzającą złotą iglicę, unikalną konstrukcję wykonaną z materiałów kompozytowych z włókna szklanego.

 

(4) Przemysł chemiczny

Ze względu na doskonałą odporność na korozję jest szeroko stosowany w produkcji sprzętu, takiego jak zbiorniki, rurociągi i zawory, w celu poprawy żywotności i bezpieczeństwa sprzętu.

(5) Towary konsumpcyjne i obiekty handlowe

Przekładnie przemysłowe, butle do gazów przemysłowych i cywilnych, obudowy laptopów i telefonów komórkowych oraz podzespoły do ​​sprzętu AGD.

(6) Infrastruktura

Mosty, tunele, linie kolejowe, porty, autostrady i inne obiekty, będące infrastrukturą niezbędną dla krajowego wzrostu gospodarczego, borykają się z problemami strukturalnymi na całym świecie ze względu na ich wszechstronność, odporność na korozję i wysokie wymagania dotyczące obciążenia.Kompozyty termoplastyczne wzmocnione włóknem szklanym odegrały ogromną rolę w budowie, renowacji, wzmacnianiu i naprawie infrastruktury.

(7) Urządzenia elektroniczne

Ze względu na doskonałą izolację elektryczną i odporność na korozję stosuje się go głównie do obudów elektrycznych, komponentów i komponentów elektrycznych, linii przesyłowych, w tym kompozytowych wsporników kabli, wsporników rowów kablowych itp.

(8) Boisko sportowo-rekreacyjne

Ze względu na lekkość, dużą wytrzymałość i znacznie większą swobodę projektowania znalazł zastosowanie w fotowoltaicznym sprzęcie sportowym, takim jak deski snowboardowe, rakiety tenisowe, rakiety do badmintona, rowery, łodzie motorowe itp.

(9) Pole wytwarzania energii wiatrowej

Energia wiatrowa to zrównoważone źródło energii, którego największą cechą jest to, że jest odnawialna, wolna od zanieczyszczeń, posiada duże rezerwy i jest szeroko rozpowszechniona.Łopaty turbin wiatrowych są najważniejszym elementem turbin wiatrowych, dlatego wymagania stawiane łopatom turbin wiatrowych są wysokie.Muszą spełniać wymagania dotyczące wysokiej wytrzymałości, odporności na korozję, lekkości i długiej żywotności.Ponieważ materiały kompozytowe z włókna szklanego mogą spełniać powyższe wymagania eksploatacyjne, są one szeroko stosowane w produkcji łopat turbin wiatrowych na całym świecie. W dziedzinie infrastruktury energetycznej materiały kompozytowe z włókna szklanego są stosowane głównie do słupów kompozytowych, izolatorów kompozytowych itp.

(11) Granica fotowoltaiczna

W kontekście strategii rozwoju „dual carbon” branża zielonej energii, w tym branża fotowoltaiczna, stała się gorącym i kluczowym przedmiotem rozwoju gospodarczego kraju.W ostatnim czasie nastąpił znaczny postęp w zastosowaniu materiałów kompozytowych z włókna szklanego do ram fotowoltaicznych.Jeśli uda się częściowo wymienić profile aluminiowe w zakresie ram fotowoltaicznych, będzie to duże wydarzenie dla branży włókna szklanego.Morskie elektrownie fotowoltaiczne wymagają, aby materiały modułów fotowoltaicznych charakteryzowały się dużą odpornością na korozję w mgle solnej.Aluminium jest metalem reaktywnym o słabej odporności na korozję mgły solnej, natomiast materiały kompozytowe nie wykazują korozji galwanicznej, co czyni je dobrym rozwiązaniem technicznym w morskich elektrowniach fotowoltaicznych.