Plastkomposiitmaterjalide ajalugu
Kahe või enama erineva materjali kombineerimisel on tulemuseks komposiitmaterjal.Komposiitmaterjalide esmakordne kasutamine pärineb aastast 1500 eKr, kui varased egiptlased ja Mesopotaamia asunikud segasid muda ja põhku, et luua tugevaid ja vastupidavaid ehitisi.Põhk jätkab iidsete komposiittoodete, sealhulgas keraamika ja laevade tugevdamist.
Hiljem, aastal 1200 pKr, leiutasid mongolid esimese liitvibu.
Kasutades puidu, luude ja "loomse liimi" kombinatsiooni, mähitakse vibu kasetohuga.Need vibud on võimsad ja täpsed.Mongoolia liitvibu aitas tagada Tšingis-khaani sõjalise domineerimise.
"Plastiajastu" sünd
Kui teadlased töötasid välja plasti, algas kaasaegne komposiitmaterjalide ajastu.Enne seda olid taimedest ja loomadest saadud looduslikud vaigud ainsaks liimide ja liimide allikaks.20. sajandi alguses töötati välja plastikud nagu vinüül, polüstüreen, fenool ja polüester.Need uued sünteetilised materjalid on paremad kui üksikud loodusest saadud vaigud.
Kuid plast üksi ei suuda teatud konstruktsioonirakenduste jaoks piisavat tugevust pakkuda.Tugevdamine on vajalik täiendava tugevuse ja jäikuse tagamiseks.
1935. aastal tutvustas Owens Corning (Owens Corning) esimest klaaskiudu, klaaskiudu.Klaaskiu ja plastpolümeeri kombinatsioon annab väga tugeva struktuuri, mis on ka kerge.
See on kiud tugevdatud polümeeri (FRP) tööstuse algus.
II maailmasõda – komposiitmaterjalide innovatsiooni edendamine
Paljud komposiitmaterjalide suurimad edusammud on sõjaaja nõudmiste tulemus.Nii nagu mongoollased töötasid välja liitvibud, viis Teine maailmasõda FRP tööstuse laborist tegeliku tootmiseni.
Sõjalennukite kerged rakendused nõuavad alternatiivseid materjale.Insenerid mõistsid kiiresti lisaks kergele ja tugevale komposiitmaterjalide muud eelised.Näiteks leiti, et klaaskiust komposiitmaterjal oli raadiosagedustele läbipaistev ning peagi sobis see materjal elektrooniliste radariseadmete (Radomes) varjamiseks.
Kohanemine komposiitmaterjalidega: "kosmoseajastu" kuni "igapäevane"
Teise maailmasõja lõpus oli väike komposiitmaterjalitööstus täies hoos.Seoses sõjaliste toodete nõudluse vähenemisega töötavad vähesed komposiitmaterjalide uuendajad nüüd selle nimel, et tuua komposiitmaterjale teistele turgudele.Laev on ilmne toode, millest on kasu.Esimene kombineeritud kommertskere lasti vette 1946. aastal.
Sel ajal nimetatakse Brandt Goldsworthyt sageli "komposiitide vanaisaks" ja ta töötas välja palju uusi tootmisprotsesse ja tooteid, sealhulgas esimese klaaskiust surfilaua, mis muutis spordis revolutsiooni.
Goldsworthy leiutas ka tootmisprotsessi, mida nimetatakse pultrusiooniks, mis võimaldab usaldusväärseid ja tugevaid klaaskiuga tugevdatud tooteid.Tänapäeval on selle protsessi käigus valmistatud toodete hulka kuuluvad redelid, tööriistade käepidemed, torud, noolevõllid, soomused, rongipõrandad ja meditsiiniseadmed.
Komposiitmaterjalide pidev areng
Komposiitmaterjalide tööstus hakkas küpsema 1970. aastatel.Töötage välja paremad plastvaigud ja täiustatud tugevdavad kiud.Töötas välja omamoodi aramiidkiu nimega Kevlar, millest on saanud oma suure tõmbetugevuse, suure tiheduse ja kerge kaalu tõttu soomusvestide esimene valik.Sel ajal töötati välja ka süsinikkiud;see asendab üha enam varem terasest valmistatud osi.
Komposiitmaterjalide tööstus on endiselt arenemisjärgus ja suurem osa kasvust põhineb peamiselt taastuvenergial.Eelkõige suruvad tuuleturbiini labad jätkuvalt suurusepiiranguid ja nõuavad täiustatud komposiitmaterjale.
Postitusaeg: 21. aprill 2021