新型复合材料的发展及应用

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复合材料的未来发展

复合材料的未来发展

复合材料的未来发展一、引言复合材料是由两种或者两种以上的材料组合而成的新材料,具有优异的性能和广泛的应用领域。

随着科技的不断进步和需求的增长,复合材料的未来发展前景广阔。

本文将从技术、应用和市场三个方面分析复合材料的未来发展趋势。

二、技术发展1. 材料研发:未来的复合材料将更加注重材料的性能和可持续性。

新型复合材料的研发将更加注重环境友好、低能耗和可回收利用等方面的特点。

2. 制备技术:制备技术的发展将更加注重高效、低成本和自动化。

例如,采用3D打印技术可以实现复合材料的定制化制备,提高制备效率和产品质量。

3. 加工工艺:加工工艺的发展将更加注重精密加工和自动化。

例如,采用激光切割和纳米加工技术可以实现对复合材料的高精度加工,提高产品的性能和可靠性。

三、应用领域1. 航空航天领域:复合材料在航空航天领域有着广泛的应用。

未来,复合材料将更多地应用于飞机机身、发动机部件和航天器结构等关键部件,以减轻分量、提高燃油效率和降低碳排放。

2. 汽车工业:复合材料在汽车工业中的应用也将得到进一步发展。

未来,复合材料将更多地应用于汽车车身、底盘和内饰等部件,以提高车辆的安全性、降低燃油消耗和减少尾气排放。

3. 建造领域:复合材料在建造领域的应用将更加广泛。

未来,复合材料将更多地应用于建造结构、外墙装饰和室内装修等方面,以提高建造物的抗震性能、节能性能和环境适应性。

4. 医疗领域:复合材料在医疗领域的应用也将得到拓展。

未来,复合材料将更多地应用于人工关节、牙科材料和医疗器械等方面,以提高医疗设备的功能性、耐久性和生物相容性。

四、市场前景1. 市场规模:随着复合材料应用领域的不断扩大,全球复合材料市场规模将持续增长。

根据市场研究机构的预测,到2025年,全球复合材料市场规模有望达到5000亿美元。

2. 市场需求:未来,市场对复合材料的需求将更加多样化和个性化。

消费者对产品性能和环境友好性的要求将推动复合材料市场的发展。

复合材料的发展趋势

复合材料的发展趋势

复合材料的发展趋势复合材料是由两种或两种以上的材料组合而成的材料,具有优异的性能和广泛的应用领域。

随着科技的不断发展,复合材料的应用范围也在不断扩大,其发展趋势也日益明显。

一、多功能化随着人们对材料性能要求的不断提高,复合材料的多功能化成为了发展的趋势。

多功能化的复合材料不仅具有传统材料的性能,还具有其他的功能,如自修复、自感应、自适应等。

这些功能的加入,使得复合材料的应用领域更加广泛,如航空航天、汽车、建筑等领域。

二、轻量化随着环保意识的不断提高,轻量化成为了复合材料发展的重要方向。

相比于传统材料,复合材料具有更轻的重量和更高的强度,可以减少能源消耗和减少环境污染。

因此,轻量化的复合材料在汽车、航空航天等领域的应用越来越广泛。

三、智能化随着人工智能技术的不断发展,智能化的复合材料也成为了发展的趋势。

智能化的复合材料可以通过传感器、控制器等设备实现自动化控制和监测,具有更高的安全性和可靠性。

智能化的复合材料在航空航天、建筑等领域的应用也越来越广泛。

四、可持续发展随着环保意识的不断提高,可持续发展成为了复合材料发展的重要方向。

可持续发展的复合材料需要具有可再生性、可降解性等特点,可以减少对环境的影响。

因此,可持续发展的复合材料在包装、建筑等领域的应用也越来越广泛。

五、高性能随着科技的不断发展,高性能的复合材料也成为了发展的趋势。

高性能的复合材料具有更高的强度、更高的刚度和更高的耐热性,可以满足更高的应用要求。

高性能的复合材料在航空航天、汽车、建筑等领域的应用也越来越广泛。

六、数字化随着数字化技术的不断发展,数字化的复合材料也成为了发展的趋势。

数字化的复合材料可以通过计算机模拟、虚拟现实等技术实现设计、制造和测试,可以提高生产效率和产品质量。

数字化的复合材料在航空航天、汽车、建筑等领域的应用也越来越广泛。

复合材料的发展趋势是多功能化、轻量化、智能化、可持续发展、高性能和数字化。

这些趋势的发展,将会推动复合材料在各个领域的应用不断拓展,为人类的生产和生活带来更多的便利和效益。

复合材料在土木工程中的发展与应用

复合材料在土木工程中的发展与应用

复合材料在土木工程中的发展与应用随着科技的不断进步,复合材料作为一种新型材料,被广泛应用于土木工程领域。

复合材料是由两种或以上的材料组合而成,并具有其各自优点的一种材料。

其优点包括轻质、高强度、高刚性、抗腐蚀、耐磨损、耐高温等。

因此,复合材料已经在土木工程领域中发挥着越来越重要的作用。

复合材料的种类非常多,其制造工艺也是千差万别。

常见的复合材料包括碳纤维复合材料、玻璃纤维复合材料、石墨烯复合材料等等。

这些复合材料在不同的土木工程领域中发挥着特殊的作用。

在建筑领域,玻璃纤维复合材料被广泛用于隔音板、墙板等材料制造中。

其具有轻质、强度高、隔音好、防潮等优点,能够有效地改善建筑物的隔音性能,提升建筑物的质量。

在桥梁的建设计划中,碳纤维复合材料具有良好的强度和刚性。

对于复杂的桥梁结构,这种复合材料的使用能够有效地减轻载荷,并增加桥梁的承受能力。

此外,复合材料还可以用于加固老化桥梁的结构,延长其使用寿命。

以美国为例,在美国国家科学基金会(NSF)支持下,美国弗吉尼亚大学进行了为期3年的研究,利用玻璃纤维增强塑料(GFRP)复合材料承担桥梁荷载,取得不俗的成果。

此外,复合材料还广泛应用于地下管道、隧道、隔离栏等土木工程领域中。

在隧道、地下管道中使用复合材料制造的管道能够有效地提高其气密性和防渗性,强度高、抗腐蚀性能强,在地下环境中表现出较好的机械性能。

隔离栏的制造也可以使用复合材料,其具有卓越的抗撞击性和防腐蚀性能,能够很好地适应复杂的海洋环境。

总之,复合材料在土木工程领域中的应用前景广阔。

以其轻、强、耐腐蚀等特性,复合材料可以替代传统材料并在许多需求高强度、耐久性、耐磨性和抗震性的工程项目中发挥重要作用。

我们期待着未来复合材料可以实现更广泛的应用,让我们的城市更加安全、美好。

中国复合材料发展现状及趋势

中国复合材料发展现状及趋势

中国复合材料发展现状及趋势复合材料是由两种或两种以上的不同材料组合而成的一种新型材料,具有轻质、高强度、耐腐蚀和抗冲击等多种优点。

近年来,随着国家对高科技产业的重视和支持,中国复合材料行业取得了长足的发展,现状和趋势如下。

一、现状1.常规材料普遍应用:目前,中国的复合材料应用领域广泛,主要应用于航空航天、轻工机械、交通运输、建筑装饰等领域。

例如,航空航天领域中的民用飞机结构和部件、太空航行器热防护、导弹和航天器外层壳体等都广泛采用复合材料。

2.发展水平不高:与国际先进水平相比,中国的复合材料发展水平还有一定差距。

一方面,国内少数企业能够生产出高性能复合材料,但规模较小,无法满足国内市场需求;另一方面,大部分企业仍处于低端产品生产阶段,缺乏核心技术和自主创新能力。

3.制约因素仍存在:复合材料的高成本、研发难度大和生产工艺复杂等因素限制了行业发展。

此外,缺乏高端设备和技术人才也是中国复合材料产业发展的制约因素之一二、趋势1.高端产品增长:随着技术的不断进步和产业升级,中国复合材料行业将逐渐向高端产品迈进。

例如,在航空航天领域,国内企业开始积极研发复合材料航空发动机叶片和机身部件,朝着高性能、大规模应用的方向发展。

2.绿色环保素材:随着环境保护意识的加强,绿色环保复合材料将成为行业的发展趋势。

例如,可生物降解复合材料在包装、塑料制品等领域的应用将得到广泛推广。

3.技术创新驱动:为了提高自主创新能力和国际竞争力,中国复合材料行业将加大技术研发力度。

例如,研究新型复合材料的结构、工艺和性能,以及在生产过程中的新技术和设备的引进和应用。

4.同行业协同发展:中国的复合材料企业将加强与其他相关行业的合作,实现资源共享和优势互补。

例如,与航空、汽车、建筑等行业合作,提供定制化的解决方案和产品,共同推动产业发展。

5.国际市场拓展:中国复合材料企业将积极拓展国际市场,加强与国际知名企业的合作与交流。

通过引进国际先进技术和开展国际合作研发,提高技术水平和产品质量,同时提升国际竞争力。

复合材料的使用范围和未来发展趋势

复合材料的使用范围和未来发展趋势

复合材料的使用范围和未来发展趋势在现代工业和科技领域中,复合材料的应用越来越广泛。

从航空航天、汽车制造、建筑、电子、体育器材等领域到医疗器械、船舶制造、防弹材料等领域,复合材料已经成为必不可少的材料之一。

本文将探讨复合材料的使用范围和未来发展趋势。

一、复合材料的使用范围1.航空航天领域在航空航天领域,复合材料的应用范围非常广泛,如机翼、尾翼、机身等部件。

复合材料具有重量轻、强度高、耐腐蚀等特点,可以有效降低飞机的重量和空气阻力,提高飞机的耐久性。

此外,复合材料还可以实现快速制造和自动化生产,可以降低生产成本,提高生产效率。

2.汽车制造领域在汽车制造领域,复合材料主要应用于车身、底盘、发动机和轮毂等部件。

相比传统金属材料,复合材料具有重量轻、强度高、密度小、抗腐蚀、隔音降噪等优势,可以大幅度提升汽车的燃油经济性、安全性、舒适性和环保性能。

此外,复合材料的应用也可以为汽车制造行业提供更多创新空间,加速汽车的智能化、自动化和电动化发展。

3.建筑领域在建筑领域,复合材料主要应用于建筑外墙、屋顶、楼梯和桥梁等结构中。

复合材料具有质轻、刚性好、耐久性强、维护成本低等特点,可以大幅度提升建筑物的抗震性能和耐久性能。

此外,复合材料还可以为建筑设计和施工提供更多灵活性和创新思路,实现建筑物的可持续发展和节能减排。

4.电子领域在电子领域,复合材料主要应用于各种电子产品的外壳、散热器和线路板等部件。

复合材料具有导热性好、绝缘性好、耐化学腐蚀等特点,可以提高电子产品的使用寿命和可靠性,降低电子产品的失效率和维修成本。

5.体育器材领域在体育器材领域,复合材料主要应用于高尔夫球杆、网球拍、滑板、自行车等器材中。

复合材料具有轻质、强度高、灵活性好等特点,可以提高器材的使用性能和运动员的竞技水平。

二、复合材料的未来发展趋势随着人们对高性能、高安全性、环保性要求的提升,复合材料作为新材料具有广阔的发展前景和市场潜力。

未来复合材料的发展趋势将主要表现在以下几个方向:1.多功能化未来的复合材料将发展成具有多种性能的复合材料,如电磁屏蔽复合材料、防涂污复合材料、自修复复合材料、有机太阳能电池复合材料等,以满足不同的应用需求。

先进树脂基复合材料的发展和应用

先进树脂基复合材料的发展和应用

先进树脂基复合材料的发展和应用一、概述先进树脂基复合材料是近年来在材料科学领域取得重要突破的一种新型材料。

它以树脂为基体,并掺入一定量的增强材料,通过复合工艺制备而成。

先进树脂基复合材料具有轻质、高强度、高刚度、耐热、耐腐蚀等优良性能,在航空航天、汽车工业、建筑工程等领域得到了广泛的应用。

二、发展历程2.1 早期研究早在20世纪60年代,学者们开始研究树脂基复合材料的制备方法和性能优化。

最早的树脂基复合材料是通过手工层叠或浸渍法制备的,虽然具有一定的强度和刚度,但工艺复杂、生产效率低,限制了该材料的进一步应用。

2.2 工艺改进随着技术的不断进步,研究者们开发了更高效、更稳定的制备工艺,如压缩成型、注射成型和浸渍成型等。

这些新的制备方法大大提高了树脂基复合材料的生产效率和质量稳定性,为其广泛应用奠定了基础。

三、树脂基复合材料的优势3.1 轻质高强树脂基复合材料由轻质增强材料与高性能树脂基体组成,具有较低的密度和优异的机械性能。

相比传统金属材料,树脂基复合材料的比强度和比刚度更高,能够大幅减少结构的自重。

3.2 耐热耐腐蚀树脂基复合材料具有优异的耐高温性能,能够在高温环境下稳定工作。

同时,树脂基复合材料也具有良好的耐腐蚀性能,能够抵抗酸、碱等腐蚀物质的侵蚀,提高材料的使用寿命。

3.3 界面改性树脂基复合材料的界面结构经过改性处理后,能够提升材料的性能。

界面改性可以增加增强材料与基体之间的黏合力,减少界面的剥离和裂纹扩展,提高材料的整体性能。

3.4 结构多样性树脂基复合材料可以根据实际需求设计不同的结构形式,满足复杂工程结构的要求。

通过改变增强材料的形状、层数和取向等参数,可以实现对材料性能的精确调控。

四、应用领域4.1 航空航天由于树脂基复合材料具有轻质高强的特点,被广泛应用于航空航天领域。

在飞机制造中,树脂基复合材料可以减轻飞机自重,提高燃油经济性和运载能力。

同时,它还可以用于导弹、卫星等宇航器件的制造,提高整体性能。

复合材料在飞机上的应用与发展

复合材料在飞机上的应用与发展

复合材料在飞机上的应用与发展引言:随着科技的不断进步和飞行安全的要求日益提高,复合材料在飞机制造业中的应用越来越广泛。

本文将就复合材料在飞机上的应用和发展进行探讨。

一、复合材料在飞机上的应用1.1 结构件复合材料在飞机结构件方面的应用是最为广泛的。

由于复合材料具有优良的强度和轻质化特性,可以显著减轻飞机的重量,提高飞机的燃油效率和载重能力。

例如,复合材料被广泛应用于飞机的机翼、机身、尾翼等结构件上,取得了显著的效果。

1.2 内饰件除了结构件,复合材料还被广泛应用于飞机的内饰件上。

由于复合材料具有优良的耐磨、耐腐蚀、耐高温等特性,可以提高飞机内部的舒适性和安全性。

例如,复合材料被用于制造座椅、卫生间、厨房等内饰件,不仅减轻了飞机重量,还提高了乘客的舒适度。

1.3 电子设备复合材料还可以用于飞机的电子设备上。

由于复合材料具有良好的电磁屏蔽性能和绝缘性能,可以有效保护飞机的电子设备免受外界干扰。

同时,复合材料还可以提供良好的散热性能,保证电子设备的正常工作。

因此,复合材料在飞机的雷达、导航系统等电子设备中得到了广泛应用。

二、复合材料在飞机上的发展2.1 新材料的研发随着科技的不断发展,新型复合材料的研发正在不断进行。

例如,新型碳纤维复合材料具有更高的强度和更轻的重量,正在逐渐取代传统的玻璃纤维复合材料。

此外,纳米复合材料、层状复合材料等也是当前研究的热点。

这些新材料的研发将进一步推动复合材料在飞机上的应用。

2.2 制造工艺的改进为了提高复合材料的制造效率和质量,制造工艺也在不断改进和优化。

传统的手工制造正在逐渐被自动化制造所取代,如自动化纤维放置、自动化层压等技术的应用,大大提高了生产效率和一致性。

同时,精密模具的设计和制造也是提高制造质量的关键。

这些制造工艺的改进将进一步推动复合材料在飞机制造业的发展。

2.3 结构设计的优化复合材料在飞机上的应用还面临着结构设计的优化问题。

复合材料具有各向异性的特性,需要通过优化设计来充分发挥其性能。

新型复合材料

新型复合材料

新型复合材料
新型复合材料是指将两种或两种以上的材料进行组合,形成新的材料,具有更优越的性能和功能。

这种材料在工程领域有着广泛的应用,可以用于航空航天、汽车制造、建筑材料等领域。

新型复合材料的研究和开发对于提高材料的性能、减轻结构重量、节约能源具有重要意义。

首先,新型复合材料具有优异的力学性能。

与传统材料相比,新型复合材料具有更高的强度和刚度,可以承受更大的载荷,同时具有更好的耐磨性和耐腐蚀性。

这使得新型复合材料在航空航天领域得到广泛应用,可以用于制造飞机机身、发动机零部件等。

其次,新型复合材料具有优异的导热性能和电磁性能。

通过合理设计复合材料的结构和成分,可以使其具有良好的导热和电磁性能,适用于电子产品、通讯设备等领域。

这种材料不仅可以提高设备的工作效率,还可以减少能源的消耗,具有良好的环保性能。

此外,新型复合材料还具有优异的耐高温性能和耐低温性能。

在极端环境下,传统材料往往会出现性能下降或者失效的情况,而新型复合材料可以在高温、低温等恶劣条件下保持稳定的性能,具有更广泛的应用前景。

总的来说,新型复合材料的研究和开发对于提高材料的性能、减轻结构重量、节约能源具有重要意义。

随着科学技术的不断发展,新型复合材料将会在更多领域得到应用,为人类社会的发展做出更大的贡献。

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新型复合材料的开展与应用复合材料是应现代科学技术开展而涌现出的一类具有极大生命力的新材料,它们均由两种或两种以上物理和化学性质不同的物质组合起来而得到的一种多相固材料。

复合材料区别于单一材料的显著特征是材料性能的可设计性,即经过选择性设计和加工,通过各组分性能间的相互补充,可获得新的优良性能。

生活中有许许多多的复合材料,传统的复合材料有钢筋混凝土,玻璃钢鱼竿、一体成型的鞋子、用于开关绝缘的合成树脂等。

新型复合材料是具有更高性能的材料,具有比强度高、比模量高、密度低等,它包括用碳、芳纶、瓷等纤维和晶体等高性能增强体与耐热性好的热固性和热塑性树脂基构成的高性能聚合物复合材料。

人类在远古时代就从实践中认识到,可以根据用途需要,组合两种或多种材料,利用性能优势互补,制成原始的复合材料。

所以,复合材料既是一种新型材料,也是一种古老的材料。

复合材料的开展历史,可以从用途、构成、功能,以及设计思想和开展研究等,大体上分为古代复合材料和现代复合材料两个阶段。

古代复合材料在东郊半坡村仰韶文化遗址,发现早在公元前2000年以前,古代人已经用草茎增强土坯作住房墙体材料。

在金属基复合材料方面,中国也有高超的技艺。

最具代表性的如越王剑,是金属包层复合材料制品,不仅光亮锋利,而且韧性和耐蚀性优异,埋藏在潮湿环境中几千年,出土后依然寒光夺目,锋利无比。

5000年以前,中东地区用芦苇增强沥青造船。

古埃及墓葬出土,发现有用名贵紫檀木在普通木材上装饰贴面的棺撑家具。

古埃及修建金字塔,用石灰、火山灰等作粘合剂,混和砂石等作砌料,这是最早最原始的颗粒增强复合材料。

但是,上述辉煌的历史遗产,只是人类在与自然界的斗争实践中不断改进而取得的,同时都是取材于天然材料,对复合材料还是处于不自觉的感性认识阶段。

到了19世纪,两次工业革命的进展,天然聚合物的性能已经不能满足工业开展对材料性能的需要。

工业革命的进展、经济实力的迅速开展,带动科学技术巨大开展,不同于天然材料的现代复合材料应运而生。

而真正现代意义上的复合材料最早出现在1847年。

许许多多的科学家为复合材料的开展做出了重大奉献。

1847年瑞典化学家Berzelius,这位现代化学的奠基人之一,首次在实验室创造了饱和聚酯。

1894年Vorlander在实验室着手对乙二醇马来酸的研究工作,成为记录在案最早的一位研究不饱和聚酯树脂的化学家。

1920年先锋人物WallaceCarothers 开场对乙二醇与不饱和脂肪酸合成的聚酯的研究工作。

1922年首个聚酯树脂被研发成功。

1930年末研究人员Bradley,Kropa和Johnson三人共同研究不饱和聚酯的固化情况,在报告中提高,固化后,它们可以分为可熔性和不可溶性〔热固性〕。

1935年欧文斯科宁〔OwensCorning〕首次引入玻璃纤维1941年不饱和聚酯首次投入美国的压铸商业市场1942年美国橡胶公司开发出玻璃纤维增强聚酯树脂作为基体的复合材料。

1946年船艇制造商开场意识到纤维增强复合材料为整个工业带来了何种变革,在这年中首个复合材料船身的游艇在美国建成,还首次引入了冷固化系统。

1950年早期闭模工艺开发完成。

1951年中期不饱和聚酯树脂在欧洲投入商业化生产。

1963年碳纤维增强材料引入市场过20世界60年代末期使用,树脂基高性能复合材料被用于飞机的承力构造,后又逐渐进入工业其他领域。

70年代末期开展出了用高强度、高模量的耐热碳纤维和瓷纤维与金属复合,特别是鱼轻金属复合,形成了金属基复合材料,抑制了树脂基复合材料耐热性差、导热性低等缺点,已广泛应用于航空航天等高科技领域。

80年代开场,逐渐出现了瓷复合材料。

复合材料因其具有可设计的特点受到广泛的重视,因而开展极快。

目前全世界复合材料的年产量已达550多万吨,年产值达1300亿美元以上,假设将欧、美的军事航空航天的高价值产品计入,其产值将更为惊人。

从应用上看,复合材料在美国和欧洲主要用于航空航天、汽车等行业。

2000年美国汽车零件的复合材料用量达14.8万吨,欧洲汽车复合材料用量到2003年估计可达10.5万吨。

而在日本,复合材料主要用于住宅建立,如卫浴设备等,此类产品在2000年的用量达7.5万吨,汽车等领域的用量仅为2.4万吨。

纤维复合材料是当今世界开展最快运用最多的新型多功能复合材料,其中碳纤维以优良的性能而应用最多。

碳纤维密度小、耐酸、热膨胀系数小,具有良好的耐高温蠕变性能,而且碳纤维根据力学性能不同而有多种分类,如高强型、高模量型等分别用于不同场所。

F1中复合材料的应用1950年初,主流的F1赛车底盘主要由铝合金制造。

随着二战开发成功的玻纤增强树脂由于能廉价生产,开场得到广泛应用,并逐步替代了铝合金,这种状况一直持续到1980年。

最早的真正意义上的复合材料底盘是cooper车队在20世纪60年代早期开发的,以“切割一折叠〞的方法,将铝合金外壳和蜂窝状铝合金核和玻璃钢的壳用树脂粘合在一起。

虽然这部车没有真正上过赛道,但它确是后20年F1底盘设计的根底。

业公认碳纤维复合材料底盘首先由麦克劳伦车队在1980年引入,虽然莲花车队对此颇有争议,但在随后的1981年赛季,该底盘以其优异的机械性能、自重轻、修补高效和方便获得了广泛认同。

在1981年意大利大奖赛中麦克劳伦车队的约翰一沃特僧由于赛车失控,剧烈撞击了保护墙,然而他毫发无伤地走出来,彻底消除了人们对碳纤维复合材料底盘承受高应力负载的疑心。

2007年加拿大站库比卡的赛车以超过300km/h的速度撞到防护墙,赛车被弹到空中掉落翻滚在赛道的另一头从,赛车根本粉碎,可是座舱保持完好,车的库比卡事后检查只是扭伤了脚踝,竟然没耽误下一次的比赛。

由此可见,碳纤维复合材料在F1中所表现出的优异性能。

现在,除了底盘,变速箱,悬挂,刹车等都可以采用碳纤维复合材料。

现代F1赛车约85%体积和30%的质量都是碳纤维复合材料。

碳纤维复合材料的能量吸收特点对提高赛车运动的平安性做出了很大奉献。

现在,不仅专业比赛中的汽车使用高性能复合材料,许多民用汽车也开场使用复合材料,许多跑车为追求加速性能,不得不降低整车质量,这使复合材料低密度这一特性便有了很大用处。

全碳车身的帕加尼ZondaR超级跑车,摸上去手感与塑料差不多,却有着钢铁一般强度和韧性的碳纤维组件,不仅能够帮助整车有效减重,更由于其昂贵的特性而变成奢华的象征。

以法拉利、兰博基尼、帕加尼等为代表的意大利超级跑车想必大家非常熟悉,为了追求轻量化,由于制造过程几乎不计本钱,所以在车上大规模应用碳纤维组件甚至整车使用碳纤维材料。

**尝试应用碳纤维材料作为溃缩区域,首先在SLRMcLaren上得到了应用。

呈尖塔状的碳纤维溃缩柱由无数根粗壮的碳纤维经过编织而成,虽然构造依旧无比坚硬,但是在设计上让它能够在正面碰撞时破碎成无数细小的碎片,来吸收大量的能量,并且碎片不会对人造成伤害,这一点非常类似于汽车钢化玻璃的破碎原理。

目前碳纤维材料在民用量产汽车,尤其是中档产品应用也十分广泛,很多厂商也已经开场提供碳纤维材料的小组件,如后视镜壳、饰门板、门把手、排挡杆、赛车座椅、空气套件等,同时可以原装位安装到发动机舱的风箱、进气歧管等碳纤维改装件也是品种繁多。

在飞机中的应用2021年6月2日上午,中国首架波音787“梦想飞机〞抵达白云机场,这一喷绘着“梦想之翼〞涂装的787飞机从此将参加南航机队。

南航成为中国首家、全球第10家接收787梦想飞机的航空公司。

波音787拥有多项技术创新,其中最引人注目的是波音787机体构造的50%都用更轻、更稳固的碳纤维合成材料代替铝合金,是第一款以碳纤维合成物为主体材料的民用喷气式客机,也是是迄今为止复合材料用量最多的一个机型:其机身、机尾翼采用碳纤维层合构造;而升降舵、方向舵却保存了过去采用的碳纤维夹芯构造;发动机舱除受力大的发动机吊架外均采用碳纤维夹芯构造;整流罩采用玻璃纤维夹芯构造。

在使用复合材料方面,空中客车A380在研制中使用了创新的GLARE〔玻璃纤维增强铝材料〕材料,与传统铝材料相比,重量轻、强度高、抗疲劳特性好,维修性能和使用寿命也得到大大改善,不需要特别的加工工艺。

飞机约25%由高级减重材料制造,其中22%为碳纤维混合型增强塑料〔CFRP〕,3%为首次用于民用飞机的GLARE纤维-金属板。

空中客车A380首次采用了复合材料碳纤维制成的连接机翼与机身的中央翼盒。

此外,空中客车A380还首次在后压力舱后部的后机身采用了复合材料。

被叫做空中巨无霸的大型客机空客A380,约有25%由先进轻质复合材料制造,其中22%为碳、玻璃或者石英纤维增强塑料,3%为GLARE(一种玻璃纤维―铝层压板)材料。

高铁意大利ETR500高速列车的车头前突局部采用的是芳纶纤维增强环氧树脂的FRP,用这种材料模型成型的符合空气动力学线型要求的车头,具有优异的抗冲击能力,当列车以300km/h速度行驶时有很好的尺寸稳定性法国国营铁路公司〔SNCF〕认为对于未来的TGV高速列车,考虑到迫切需要进一步减轻车体质量,采用碳和玻璃纤维强化环氧树脂包覆发泡蜂窝材料芯,制造双层挂车,并进展线路运行试验,对其耐火性、抗冲击强度等进展运行测试,结果说明:Ø复合材料车体的制造工艺是有效的,它比铝制或钢制车体的强度大,用碳纤维复材预计可比铝制车的质量减少25%;Ø复合材料车体在振动性能、透声性能和绝热性能方面的优点,提高了车体的舒适性。

转向架的构架是特别重要的高强度部件,关系到整个车辆平安性。

转向架必须满足平安、运行舒适度以及耐磨损、易检修等要求。

多采用优质碳素钢、低合金低碳高强度钢、耐候钢制造的构架。

近来研究热点为高分子复合材料和铝合金制造的构架。

德国开发了世界上第一个纤复合材料的转向架构架,并过了静态模拟实验、耐久试验、运行试验,运营了100多万km后检测未现任何损坏、磨损或撕裂。

现状目前全球复合材料从业人员约45万人,总产值约1000亿欧元。

我国2021年产量达323万吨,已先后超过德国、日本而居世界第二位,并接近居世界首位的美国水平。

全球复合材料行业的重心正在从欧美兴旺国家转向亚洲,亚洲复合材料产量高速增长是行业开展最明显的趋势之一,产量到2021 年有望翻番,达1000万吨。

预计亚洲在全球复合材料市场所占比重将从本世纪初的25%提升至2021年的51%。

随着风能和航空航天等高精尖技术的开展,复合材料在高附加值领域的应用将更多。

中国将成为全球复合材料最活泼、开展最快的地区。

未来几年随着中国经济构造的转变、经济的转型以及国民经济的高速开展,复合材料在中国将获得更大开展。

印度在复合材料方面也蕴藏着不可无视的增长潜力,汽车等应用领域的快速开展将带动印度复合材料行业成长。

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