Clasificación de materiales

El material compuesto se refiere a un material compuesto por dos o más sustancias diferentes combinadas de diferentes maneras. Puede aprovechar las ventajas de varios materiales, superar los defectos de un solo material y ampliar el rango de aplicación de los materiales. Debido a las características de peso ligero, alta resistencia, procesamiento y formación convenientes, excelente elasticidad, resistencia a la corrosión química y buena resistencia a la intemperie, los materiales compuestos han reemplazado gradualmente a las aleaciones de madera y metal, y son ampliamente utilizados en la industria aeroespacial, automotriz, eléctrica y electrónica. construcción, equipos de fitness y otros campos, en los últimos años se ha desarrollado rápidamente.

Material, procesamiento, tipo de moldeo

Con el desarrollo de la ciencia y la tecnología, la tecnología de la resina y la fibra de vidrio continúa mejorando, y la capacidad de fabricación de los fabricantes ha mejorado en general, por lo que muchas industrias han aceptado el precio y el costo de los materiales compuestos reforzados con fibra de vidrio, pero el la resistencia de los materiales compuestos reforzados con fibra de vidrio no es suficiente. comparable al metal. Por lo tanto, la fibra de carbono, la fibra de boro y otros materiales compuestos reforzados han aparecido uno tras otro, lo que hace que la familia de materiales compuestos de polímeros sea más completa y se ha convertido en un material esencial para muchas industrias. En la actualidad, la producción anual de materiales compuestos en el mundo ha alcanzado más de 5,5 millones de toneladas, y el valor de producción anual ha alcanzado más de 130 mil millones de dólares estadounidenses. Si se incluyen los productos de alto valor de la industria aeroespacial militar en Europa y Estados Unidos, el valor de salida será aún más sorprendente. Desde una perspectiva global, la producción de materiales compuestos en el mundo se concentra principalmente en Europa, América y el Este de Asia.

En los últimos años, la producción y la demanda de materiales compuestos en Europa y los Estados Unidos han seguido creciendo, mientras que Japón en Asia se ha desarrollado con relativa lentitud debido a la recesión económica, pero el mercado en China, especialmente en China continental, se está desarrollando rápidamente. . Según las estadísticas de PPG, el principal fabricante de materiales compuestos del mundo, en el año 2000, la participación mundial de materiales compuestos en Europa fue de aproximadamente el 32% y la producción anual fue de aproximadamente 2 millones de toneladas. Al mismo tiempo, la tasa de crecimiento anual promedio de los materiales compuestos en los Estados Unidos en la década de 1990 fue aproximadamente el doble de la tasa de crecimiento del PIB de los EE. UU., alcanzando entre el 4 % y el 6 %. En 2000, la producción anual de materiales compuestos en los Estados Unidos alcanzó alrededor de 1,7 millones de toneladas. En particular, el rápido aumento de los materiales compuestos para automóviles ha dado lugar a un resurgimiento de los automóviles estadounidenses en el mercado global. El desarrollo de materiales compuestos en Asia en los últimos años está estrechamente relacionado con los cambios generales en la economía política, y la participación de los países varía mucho. En general, los compuestos en Asia seguirán creciendo, con una producción total de alrededor de 1,45 millones de toneladas en 2000 y un total proyectado de 1,8 millones de toneladas en 2005.

Historial de desarrollo de materiales

Desde el punto de vista de la aplicación, los materiales compuestos se utilizan principalmente en las industrias aeroespacial, automotriz y otras en los Estados Unidos y Europa. En 2000, la cantidad de materiales compuestos usados ​​para autopartes en los Estados Unidos alcanzó las 148 000 toneladas, y se estimó que la cantidad de materiales compuestos usados ​​en autopartes europeas alcanzó las 105 000 toneladas en 2003. En Japón, los materiales compuestos se usan principalmente para uso residencial. construcción, tales como equipos de baño. Sin embargo, desde una perspectiva global, la industria automotriz es el mayor usuario de materiales compuestos, y el potencial de desarrollo futuro aún es enorme, y actualmente se están desarrollando muchas tecnologías nuevas. Por ejemplo, con el fin de reducir el ruido del motor y aumentar el confort de los automóviles, se está trabajando en desarrollar placas de acero amortiguadoras de vibraciones con resina termoplástica adherida entre dos capas de láminas laminadas en frío; La biela y el casquillo del cojinete han comenzado a utilizar materiales compuestos de matriz metálica. Para cumplir con los requisitos de peso ligero de los automóviles, cada vez se aplicarán más materiales compuestos nuevos a la industria de fabricación de automóviles. Al mismo tiempo, con el creciente énfasis en los problemas de protección ambiental en los últimos años, también se ha promovido aún más la aplicación de materiales compuestos de polímeros para reemplazar la madera. Por ejemplo, los materiales compuestos procesados ​​a partir de fibras vegetales y plásticos de desecho se han utilizado ampliamente en América del Norte como paletas y cajas de embalaje para reemplazar los productos de madera; y los materiales compuestos degradables también se han convertido en el foco de desarrollo e investigación en el país y en el extranjero.

Además, la nanotecnología ha atraído gradualmente la atención de las personas, y la investigación y el desarrollo de materiales nanocompuestos también se ha convertido en un nuevo punto de interés. Los plásticos nanomodificados pueden cambiar el estado agregado y la morfología cristalina de los plásticos, para que tengan nuevas propiedades. Mientras se supera la contradicción incompatible entre la rigidez y la tenacidad de los materiales tradicionales, las propiedades integrales de los materiales mejoran considerablemente.