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行业新闻

塑料复合材料的发展史
发布时间:2020-06-09 16:26:17

当两种或多种不同的材料组合时,结果是复合材料 。复合材料的第一次使用可以追溯到公元前1500年,早期的埃及人和美索不达米亚的定居者将泥浆和稻草混合在一起,创造出坚固耐用的建筑物。秸秆继续为包括陶器和船只在内的古老复合产品提供加固。


后来,公元1200年,蒙古人发明了第一个复合弓。

使用木材,骨头和“动物胶水”的组合,鞠躬被桦树皮包裹起来。这些弓是强大和准确的。复合蒙古弓帮助确保成吉思汗的军事统治地位。

诞生“塑料时代”

当科学家开发塑料时,复合材料的现代时代就开始了。在此之前,源自植物和动物的天然树脂是胶水和粘合剂的唯一来源。20世纪初,开发了乙烯基,聚苯乙烯,酚醛和聚酯等塑料。这些新型合成材料优于大自然中衍生的单一树脂。
 

然而,单独的塑料不能为一些结构应用提供足够的强度。需要加固以提供额外的强度和刚度。

1935年,欧文斯·康宁(Owens Corning)推出了第一款玻璃纤维,玻璃纤维。玻璃纤维 与塑料聚合物相结合,产生了非常强大的结构,也是轻质的。

这是纤维增强聚合物(FRP)行业的开始。

二战 - 推动复合材料创新


复合材料中许多最大的进步是战时需求的结果。正如蒙古人开发复合弓,第二次世界大战使FRP行业从实验室带入实际生产。

军用飞机的轻型应用需要替代材料。工程师很快意识到复合材料的其他优点,除了轻量化和强力。例如,发现玻璃纤维复合材料对于无线电频率是透明的,并且该材料很快适用于庇护电子雷达设备(Radomes)。

适应复合材料:“空间时代”到“日常”

第二次世界大战结束之际,小型生态位复合材料行业正在全面展开。随着对军工产品的需求下降,少数复合材料创新者现在正在努力将复合材料引入其他市场。船是受益的一个明显的产品。第一个复合商业船体于1946年推出。

在这个时候,Brandt Goldsworthy经常被称为“复合材料的祖父”,开发了许多新的制造工艺和产品,包括第一个玻璃纤维冲浪板,彻底改变了这项运动。

Goldsworthy还发明了一种称为拉挤成型的制造工艺,该工艺允许可靠的强韧玻璃纤维增强产品。今天,从这个过程制造的产品包括梯子轨道,工具把手,管道,箭头轴,装甲,火车地板和医疗设备。

复合材料的不断进步


20世纪70年代复合材料行业开始成熟。开发出更好的塑料树脂和改进的增强纤维。开发了一种名为凯夫拉尔的芳纶纤维 ,由于其抗拉强度高,密度高,重量轻,因此已经成为身体护甲的首选产品。此时也开发出碳纤维; 越来越多地替代以前由钢制成的部件。

复合材料行业仍在不断发展,其中大部分增长主要围绕可再生能源。风力涡轮机叶片,特别是不断推动尺寸限制,并需要先进的复合材料。