Hvad er applikationsfelterne for sammensatte materialer?

Kompositter, med deres egenskaber ved let vægt, høj styrke, korrosionsbestandighed og fleksibelt design, har trængt ind i flere industrielle og civile sektorer. Følgende er de vigtigste applikationsscenarier og typiske tilfælde:

1. luftfartssektor

Kernekrav: Ekstrem vægttab, høj styrke, modstand mod ekstreme miljøer

Fremstilling af fly: Hovedstrukturelle komponenter såsom flykrop, vinger og halevinger (for eksempel er det sammensatte materialeindhold i Boeing 787 fly 50%, og i Airbus A350 er det 53%), vægttab reducerer brændstofforbruget med 15%-20%; Motorblade, kabinens interiørkomponenter (såsom partitioner, sædetrammer) under hensyntagen til både høj temperaturresistens og letvægt.

Luftfartsudstyr: Satellitskaller, raketkropsbrændstoftanke (carbonfiberforstærket harpiksmatrixkompositter), der er i stand til at modstå temperatursvingninger fra - 200 grad til 1000 grad; Rumstationsstationsstruktur, er nødt til at opretholde stivhed i det langsigtede rumstrålingsmiljø.

 

2. bilindustri og ny energikøretøjsindustri

Kernekrav: Letvægt for at forbedre rækkevidde / energieffektivitet, sikkerheds- og nedbrudsmodstand, vibrationer og støjreduktion

Traditionelle køretøjer: Frontale kofangere, dørmoduler, chassiskomponenter (såsom kulfiberforstærkede PP-kompositter), vægttab med 30%-50%, reducerer brændstofforbruget; Motorhætter, tagdæksler (glasfiberforstærket polyurethan), balancestyrke og lydisolering.

Nye energikøretøjer: Batteri -skaller (carbonfiber/aluminiumslegeringskompositstruktur), letvægt, mens de forhindrer punkteringer og antændelighed; Køretøjsrammer (carbonfiberforstærket epoxyharpiks), for eksempel, Tesla Roadster Vehicle -køretøjet reducerer vægten og spænder med ca. 10% efter efterfølgende vægttab.

3. Nyt energifelt

Kernekrav: Stor størrelse, træthedsmodstand, vejrbestandighed

Vindkraft: Vindmølleblader (glasfiber/kulfiberforstærket epoxyharpiks), længde op til over 120 meter, letvægts reducerer enheden for at forbedre kraftproduktionen med 10%-15%; Motorhuller (sammensatte materialer), resistent over for sand og ultraviolet aldring.

Fotovoltaisk/ energilagring: Solbeslag (FRP -glasfiberforstærket plast), resistent over for salt og alkali -korrosion (især på kystkraftstationer); Energilagringsbatteri -skaller (sammensatte materialer), isolering, flamme - forsinket og let.

4. Marine Engineering

Kernebehov: Modstand mod korrosion af havvand, vindbølgepåvirkning

Skibsproduktion: FRP (glasfiberforstærket plast) fiskerbåde, lystbåde, lettere end stålskibe med 40%, forbedrer hastigheden og reducerer vedligeholdelsesomkostningerne med 60%; Dyb - SEA -nedsænkning af trykstryk (carbonfiberforstærket metalmatrixkompositter), der er i stand til at modstå tryk på over 10.000 meter dybhavet.

Marine faciliteter: ubådrørledninger (FRP -kompositrør), resistente over for korrosion, når man transporterer råolie /havvand; Offshore Wind Foundation -bunker (sammensatte materialer dækket med stålbunker), isolerende stål fra erosion af havvand.

 

5. Konstruktion og civilingeniør

Kernebehov: Korrosionsbestandighed, lang levetid, seismisk modstand

Bridge og bygninger: FRP (glasfiberforstærket plastik) SHIORING LINES, der erstatter stållinjer for at modstå rust (såsom nogle fortøjningslinjer i Shanghai Lupu Bridge); FRP -stænger (glasfiberforstærkede plaststænger), der bruges i betonstrukturer af saltvand - alkali -områder og kystbygninger for at undgå revner forårsaget af rustet stål.

Specielle bygninger: Stor - Span tag af stadioner (såsom taget af Beijing Daxing lufthavnsterminalbygning, glasfiberforstærket PTFE -membranmateriale), let og gennemsigtig, stærkt mod vindbelastninger.

 

6. Jernbanetransport

Kernekrav: Letvægt for hastighedsstigning, støjreduktion, påvirkningsmodstand

Høj - Hastighedsbane / metro: kropsskørtpaneler, tagafbøjningsdæksler (glasfiberforstærket umættet polyester), vægttab med 20% - 30% for at reducere energiforbruget; Interiørkomponenter (såsom sæder, vægpaneler, kompositter), flamme - forsinket og stødabsorberende, hvilket forbedrer passagerkomforten.

Maglev -tog: Køretøjets kropsstruktur (carbonfiberkompositter), yderligere letvægt til at tilpasse sig høj - hastighedsdrift (hastighed over 600 kilometer i timen).

 

7. Krav til medicinsk udstyr og krav til rehabiliteringsudstyr Kerne: Let, biokompatibilitet, personlig tilpasning

Protetik og ortotik: carbonfiberkompositprotetik, der kun vejer 1/3 af stålprotetik, med elasticitet tæt på menneskelige knogler, hvilket reducerer brugertræthed; Spinalkorrektion (glasfiberforstærket harpiks), der passer til den menneskelige kropskurve og åndbar.

Medicinsk udstyr: CT -maskiner, MR -udstyrsskaller (sammensatte materialer), stråling - bevis og let at rengøre; Kirurgiske instrumenthåndtag (kulfiberforstærket peek), let og ikke - slip.

 

8. Sports- og fritidsprodukter

Kernekrav: Høj elasticitet, let, holdbarhed

Sportsudstyr: Tennisracket, badmintonracket (carbonfiberkompositmaterialer), ramte kugleelasticitet steg med 20%; Cykelrammer (kulfiberforstærket harpiks), der kun vejer 1 - 1,5 kg, stivhed overlegen aluminiumslegering; Skikort, surfbrætter (glasfiberkompositmaterialer), chokbestandig og let at forme.

9. Forsvars- og militærindustri

Kernekrav: Stealth, Anti - skydning, modstand mod ekstreme forhold

Våbenudstyr: Tankkomposit rustning (keramisk / metal / fiberkompositmaterialer), vægt 50% lettere end stål rustning, anti - rustningspenetrationsevne forbedret; Missilskaller (kulfiberforstærket epoxy), hvilket reducerer vægt til øget rækkevidde.

Stealth-udstyr: Flyets flykrop (absorberende sammensatte materialer), såsom vinger og haler fra F-22 og J-20, hvilket reducerer radarreflektionsområdet; Skibsoverbygninger (sammensatte materialer), hvilket reducerer elektromagnetisk signalreflektion.

 

10. Kemikalier og rørledningsteknik

Kernekrav: Modstand mod syre og alkalisk korrosion, lav vedligeholdelse

Kemiske rørledninger: FRP -rørledninger, der transporterer stærke ætsende medier, såsom svovlsyre og saltsyre, levetid 3 - 5 gange det af metalrørledninger; Opbevaringstanke (sammensatte materialer), der bruges til opbevaring af kemiske råvarer, ikke behov for anti-korrosionsbelægninger.

Anvendelsen af ​​sammensatte materialer har spredt sig fra høje - slutindustrier (såsom rumfart og militær) til den civile sektor (såsom biler og sportsvarer). Dens "performance -tilpasning" -funktion driver forskellige brancher mod højere effektivitet, større energibesparelse og længere levetid.