Klasifikace materiálu

Kompozitní materiál označuje materiál složený ze dvou nebo více různých látek kombinovaných různými způsoby. Může hrát výhody různých materiálů, překonat vady jednoho materiálu a rozšířit rozsah použití materiálů. Díky vlastnostem nízké hmotnosti, vysoké pevnosti, pohodlnému zpracování a tvarování, vynikající elasticitě, odolnosti proti chemické korozi a dobré odolnosti proti povětrnostním vlivům kompozitní materiály postupně nahradily slitiny dřeva a kovů a jsou široce používány v letectví, automobilovém průmyslu, elektrotechnice a elektronice, stavebnictví, fitness zařízení a dalších oborů se v posledních letech rychle rozvíjí.

Materiál, zpracování, typ výlisku

S rozvojem vědy a technologie se technologie pryskyřice a skleněných vláken stále zlepšuje a výrobní kapacita výrobců se obecně zlepšila, takže cena a náklady na kompozitní materiály vyztužené skleněnými vlákny byly akceptovány mnoha průmyslovými odvětvími, ale pevnost kompozitních materiálů vyztužených skelnými vlákny nestačí. srovnatelné s kovem. Proto uhlíková vlákna, bórová vlákna a další vyztužené kompozitní materiály vycházely jeden po druhém, čímž se rodina polymerních kompozitních materiálů stala úplnější a stala se základním materiálem pro mnoho průmyslových odvětví. V současnosti dosáhla roční produkce kompozitních materiálů ve světě více než 5,5 milionů tun a roční hodnota produkce dosáhla více než 130 miliard amerických dolarů. Pokud budou zahrnuty vysoce hodnotné produkty vojenského letectví v Evropě a Spojených státech, bude výstupní hodnota ještě úžasnější. Z globálního pohledu je výroba kompozitních materiálů ve světě soustředěna především do Evropy, Ameriky a východní Asie.

V posledních letech výroba a poptávka po kompozitních materiálech v Evropě a Spojených státech nadále rostla, zatímco Japonsko v Asii se v důsledku hospodářského poklesu rozvíjelo poměrně pomalu, ale trh v Číně, zejména v pevninské Číně, se rychle rozvíjí . Podle statistik PPG, předního světového výrobce kompozitních materiálů, činil v roce 2000 celosvětový podíl kompozitních materiálů v Evropě asi 32 % a roční produkce asi 2 miliony tun. Průměrná roční míra růstu kompozitních materiálů ve Spojených státech byla v 90. letech přibližně dvojnásobkem tempa růstu HDP USA a dosahovala 4 až 6 %. V roce 2000 dosáhla roční produkce kompozitních materiálů ve Spojených státech asi 1,7 milionu tun. Zejména rychlý nárůst kompozitních materiálů pro automobily vyvolal oživení amerických automobilů na globálním trhu. Vývoj kompozitních materiálů v Asii v posledních letech úzce souvisí s celkovými změnami v politické ekonomii a podíl zemí se velmi liší. Celkově budou kompozity v Asii nadále růst, s celkovou produkcí asi 1,45 milionu tun v roce 2000 a předpokládanou celkovou produkcí 1,8 milionu tun v roce 2005.

Historie vývoje materiálu

Z aplikačního hlediska se kompozitní materiály používají především v leteckém, automobilovém a jiném průmyslu ve Spojených státech a v Evropě. V roce 2000 dosáhlo množství kompozitních materiálů používaných pro automobilové díly ve Spojených státech 148 000 tun a množství kompozitních materiálů používaných v evropských autodílech se odhadovalo na 105 000 tun v roce 2003. V Japonsku se kompozitní materiály používají hlavně pro obytné konstrukce, jako je vybavení koupelen. Z celosvětového pohledu je však největším uživatelem kompozitních materiálů automobilový průmysl a budoucí vývojový potenciál je stále obrovský a v současnosti se vyvíjí mnoho nových technologií. Například za účelem snížení hluku motoru a zvýšení komfortu automobilů se vyvíjí úsilí vyvinout ocelové desky tlumící vibrace s termoplastickou pryskyřicí přilepenou mezi dvě vrstvy plechů válcovaných za studena; Ojnice a ložiskové pouzdro začaly používat kompozitní materiály s kovovou matricí. Aby byly splněny požadavky na lehkost automobilů, bude v automobilovém průmyslu uplatňováno stále více nových kompozitních materiálů. Současně se zvyšujícím se důrazem na otázky ochrany životního prostředí v posledních letech byla dále podporována aplikace polymerních kompozitních materiálů nahrazujících dřevo. Například kompozitní materiály zpracované z rostlinných vláken a odpadních plastů byly široce používány v Severní Americe jako palety a obalové krabice nahrazující dřevěné výrobky; a rozložitelné kompozitní materiály se také staly středem zájmu vývoje a výzkumu doma i v zahraničí.

Nanotechnologie navíc postupně přitahovala pozornost lidí a novým horkým místem se stal také výzkum a vývoj nanokompozitních materiálů. Nano-modifikované plasty mohou změnit skupenství a krystalickou morfologii plastů, takže mají nové vlastnosti. Při překonávání neslučitelného rozporu mezi tuhostí a houževnatostí tradičních materiálů se výrazně zlepšily komplexní vlastnosti materiálů.