História plastových kompozitných materiálov
Keď sa kombinujú dva alebo viac rôznych materiálov, výsledkom je kompozitný materiál.Prvé použitie kompozitných materiálov sa datuje do roku 1500 pred Kristom, keď raní Egypťania a mezopotámski osadníci zmiešali blato a slamu, aby vytvorili silné a odolné budovy.Slama naďalej poskytuje výstuž pre staré kompozitné výrobky vrátane keramiky a lodí.
Neskôr, v roku 1200 nášho letopočtu, Mongoli vynašli prvý zložený luk.
Pomocou kombinácie dreva, kostí a "zvieracieho lepidla" je mašľa obalená brezovou kôrou.Tieto luky sú silné a presné.Zložený mongolský luk pomohol zabezpečiť vojenskú prevahu Džingischána.
Narodenie "plastovej éry"
Keď vedci vyvinuli plasty, začala sa moderná éra kompozitných materiálov.Predtým boli jediným zdrojom lepidiel a lepidiel prírodné živice pochádzajúce z rastlín a zvierat.Na začiatku 20. storočia boli vyvinuté plasty ako vinyl, polystyrén, fenol a polyester.Tieto nové syntetické materiály sú lepšie ako jednotlivé živice pochádzajúce z prírody.
Samotný plast však nemôže poskytnúť dostatočnú pevnosť pre niektoré konštrukčné aplikácie.Na zabezpečenie dodatočnej pevnosti a tuhosti je potrebná výstuž.
V roku 1935 predstavil Owens Corning (Owens Corning) prvé sklenené vlákno, sklenené vlákno.Kombinácia sklenených vlákien a plastového polyméru vytvára veľmi pevnú štruktúru, ktorá je zároveň ľahká.
Toto je začiatok priemyslu polymérov vystužených vláknami (FRP).
Druhá svetová vojna – Podpora inovácií v oblasti kompozitných materiálov
Mnohé z najväčších pokrokov v oblasti kompozitných materiálov sú výsledkom vojnových požiadaviek.Rovnako ako Mongoli vyvinuli zložené luky, druhá svetová vojna priniesla priemysel FRP z laboratória do skutočnej výroby.
Ľahké aplikácie vojenských lietadiel vyžadujú alternatívne materiály.Inžinieri si rýchlo uvedomili aj ďalšie výhody kompozitných materiálov, okrem ľahkých a pevných.Napríklad sa zistilo, že kompozitný materiál zo sklenených vlákien bol transparentný pre rádiové frekvencie a materiál bol čoskoro vhodný na ochranu elektronických radarových zariadení (Radomes).
Prispôsobenie sa kompozitným materiálom: „vesmírny vek“ na „každodennosť“
Na konci druhej svetovej vojny bol priemysel malých špecializovaných kompozitov v plnom prúde.S poklesom dopytu po vojenských produktoch teraz malý počet inovátorov kompozitných materiálov pracuje na zavedení kompozitných materiálov na iné trhy.Loď je očividný produkt, ktorý má výhody.Prvý kompozitný komerčný trup bol spustený v roku 1946.
V tejto dobe je Brandt Goldsworthy často označovaný ako „dedko kompozitov“ a vyvinul mnoho nových výrobných procesov a produktov, vrátane prvej surfovej dosky zo sklenených vlákien, ktorá spôsobila revolúciu v tomto športe.
Goldsworthy tiež vynašiel výrobný proces nazývaný pultrúzia, ktorý umožňuje spoľahlivé a pevné výrobky vystužené sklenenými vláknami.Dnes produkty vyrábané týmto procesom zahŕňajú rebríkové dráhy, násady nástrojov, rúry, násady šípov, pancier, podlahy vlakov a lekárske vybavenie.
Neustály pokrok v oblasti kompozitných materiálov
Priemysel kompozitných materiálov začal dozrievať v 70. rokoch 20. storočia.Vyviňte lepšie plastové živice a vylepšené výstužné vlákna.Vyvinutý druh aramidového vlákna nazývaného Kevlar, ktorý sa stal prvou voľbou pre nepriestrelnú ochranu tela vďaka svojej vysokej pevnosti v ťahu, vysokej hustote a nízkej hmotnosti.V tejto dobe bolo vyvinuté aj uhlíkové vlákno;stále viac nahrádza diely, ktoré boli predtým vyrobené z ocele.
Priemysel kompozitov sa stále vyvíja a väčšina rastu je založená najmä na obnoviteľnej energii.Najmä lopatky veterných turbín naďalej tlačia na obmedzenia veľkosti a vyžadujú pokročilé kompozitné materiály.
Čas odoslania: 21. apríla 2021