Ang paggamit sa composite nga materyal

Ang mga komposit nga materyales giandam pinaagi sa paghiusa sa duha o daghan pang ubang mga materyales aron kini magkomplemento ug mopauswag sa usag usa, apan mapadayon ang ilang kaugalingong talagsaon nga mga kinaiya sa katapusang produkto.

plastik nga sheet extrusion machine

mga makina para sa pag-recycle sa plastik

Tungod sa ilang maayo kaayong performance, ang mga composite materials kay kaylap nga gigamit sa nagkalain-laing natad, ug kini nga serye sa mga artikulo magkuha og komprehensibo nga imbentaryo sa mga nag-unang natad sa aplikasyon sa mga composite materials, lakip ang: aerospace, industriya sa automotive, konstruksyon, enerhiya, pagtipig sa enerhiya, imprastraktura, marine, mga pipeline ug storage tank, sports ug kalingawan, transportasyon ug uban pang napulo ka natad.

1

aerospace

Ang mga dagkong aeronautical OEM sama sa Airbus sa Europa ug US Boeing nagpakita og potensyal alang sa dinagkong paggamit sa mga composite sa abyasyon, samtang ang NASA nangita og mga tiggama og composite para sa mga rocket ug uban pang spacecraft nga adunay mga inobatibong solusyon sa composite.

Ang proporsyon sa mga composite nga materyales sa matag bag-ong henerasyon sa mga eroplano nga gihimo sa Boeing misaka, ug ang proporsyon sa mga composite nga materyales sa Boeing 787 Dreamliner milapas sa 50%. Ang mga nag-unang istruktura nga sangkap sa Boeing 787 Dreamliner gihimo gikan sa mas daghang carbon-fiber nga "sandwich" composites ug mga advanced carbon-fiber laminates, nga nagpalayo sa karaan nga fiberglass composites.

Sa laing bahin, ang mga aramid fiber kay kaylap nga gigamit sa pagtukod og mga leading ug trailing edge wing assemblies ingon man sa gahi kaayo, gaan kaayo nga mga bulkhead, mga tangke sa gasolina ug mga salog. Dugang pa, ang mga advanced composite materials nga gilangkoban sa taas nga kusog ug gahi nga mga fiber nga gisulod sa komon nga mga materyales sa matrix kay kaylap usab nga gigamit sa industriya sa aerospace.

2

automotive industriya

Isip pinakadakong merkado sa mga composite materials, ang industriya sa awto dili bag-o sa mga composite materials. Gawas pa sa pagdisenyo sa mga sakyanan, ang mga composite materials makatabang sa paghimo sa mga sakyanan nga mas gaan ug mas episyente sa gasolina. Ang mga awto nanginahanglan kasaligan ug dungan nga mga mekanismo nga adunay mga sangkap nga makasugakod sa friction, corrosion, ug pag-usab-usab sa temperatura.

Ang mga sayop sa disenyo o produksiyon makaapekto sa performance ug mahimong makagasto sa negosyo sa tiggama. Kon itandi sa metallic steel, ang performance sa composite materials makatubag ug molabaw sa mga panginahanglan sa industriya sa automotive. Kini nga mga talagsaon nga kabtangan naglakip sa:

ubos nga coefficient sa thermal expansion

Maayo kaayo nga kalig-on sa dimensyon para sa pagpabilin sa porma ug kasaligan

Pagsukol sa kaagnasan sa basa ug uga nga mga kondisyon

Taas nga kusog sa impact aron makasugakod sa balik-balik nga paggamit

Medyo gaan aron makunhuran ang kinatibuk-ang masa sa sakyanan

Mas maayo nga sound insulation ug mas maayo nga performance

Pagkadawat sa pagpintal, lakip ang abilidad sa pagtagbo sa mga kinahanglanon sa Class A nga nawong, mga proseso sa pagpintal ug pagluto

Sayon ang paghimo ug medyo barato

Kasagaran nga aplikasyon sa mga composite nga materyales sa mga istruktura sa sulod ug gawas sa awto

Ang mga composite nga materyales kay kaylap nga gigamit sa sunod-sunod nga mga istruktura sa mga piyesa sa awto, gikan sa mga headlight housing ngadto sa mga electrical ug thermal insulation components ilalom sa hood, ngadto sa gawas nga bahin sa lawas sa awto, mga istruktura sa sulod ug mga trim nga piyesa. Ang kasagarang mga aplikasyon sa composite nga materyales sa mga piyesa sa awto gilista sa ubos:

Mga deflector ug spoiler

intake sa paggamit

Kahon ug taklob sa baterya

Mga bumper ug mga beam sa bumper

Mga tabon sa ulo sa silindro (pananglitan mga balbula, rocker arms, cams)

Frame sa bintana/sunroof

Plato sa pag-abli sa atubangan nga grill

balay sa atubangan nga headlight

Mga panagang sa kainit (pananglitan makina, transmisyon)

Mga Strut ug mga Tabon

3

Sektor sa pagtukod

Ang komunidad sa konstruksyon nakasinati og dakong pag-uswag sa pagsabot ug paggamit sa mga composite nga materyales. Ang mga composite naghatag sa mga arkitekto ug mga tigdesinyo og taas nga performance ug bili sa mga dagkong proyekto, ug ang ilang paggamit sa komersyal ug residensyal nga konstruksyon nagkadaghan.

Sa usa ka bag-o nga artikulo, ang Palari Group nagtukod og malungtarong 3D printed nga mga komunidad ug mga balay. Ang Mighty Buildings usa ka kompanya sa teknolohiya sa konstruksyon nga naggamit og 3D printing, robotics, ug automation aron makahimo og barato ug malungtarong mga balay. Ang sukaranan nga bloke sa pagtukod sa balay mao ang Mighty Panel, usa ka 3D printed nga 100% polymer composite panel nga adunay structural, insulation, MEP integration, air/moisture/fire barrier ug interior/exterior finishes. Ang Mighty Buildings nag-imprinta og indibidwal nga mga panel sa pabrika niini, dayon gi-assemble kini aron mahimong mga balay sa construction site.

Sa konstruksyon, ang taas nga kusog nga mga kabtangan sa carbon fiber adunay positibo nga papel. Ang carbon fiber kusgan kaayo, humok ug dali i-layout, ug magamit sa pag-ayo ug pagpalig-on sa mga bilding aron kini tan-awon sama sa bag-ong mga bilding. Ang mga carbon fiber laminates kaylap nga gigamit aron madugangan ang pagdala sa karga sa mga salog ug mga haligi. Dugang pa, ang carbon fiber dili madaot sa linog, busa magamit usab kini alang sa pagpalig-on sa istruktura sa mga bag-ong bilding ug isip kapuli sa prefabricated steel.

4

Natad sa pagtipig sa enerhiya

Ang mga multifunctional energy storage composites (MESCs) gipalambo pinaagi sa pag-embed sa mga battery layer ngadto sa istruktura, nga adunay interlocking rivets nga nagsiguro sa mga battery layer, nga makatabang sa pagpalambo sa mga mechanical properties. Ang mga eksperimental nga pagsulay nagpakita nga ang mga MESC mahimong adunay parehas nga electrochemical behavior sa ubang mga materyales. Kung itandi sa mga pouch cell, ang mga MESC makab-ot ang 15 ka pilo nga mas taas nga mechanical stiffness sa 60% encapsulation efficiency.

Ang uban pang representante nga aplikasyon sa mga composite sa pagtipig sa enerhiya naglakip sa:

Mga Tangke sa Hidrogeno para sa Aerospace

Hydrogen Fuel Cell System

Baterya nga natural nga komposit nga materyal

5

natad sa imprastraktura

Sa estrikto nga pagkasulti, walay estrikto nga kalainan tali sa imprastraktura ug mga bilding. Sa bag-ohay nga mga tuig, uban sa pagtungha sa bag-o, barato, taas nga performance nga mga materyales sa istruktura nga composite, ang pagtukod sa imprastraktura misulod sa usa ka bag-ong yugto. Dili lamang ang fiber-reinforced plastic (FRP) ang makapuli sa asero sa daghang mga istruktura nga nagdala og karga, apan napamatud-an usab nga posible ang pagpalig-on sa mga konkreto nga sagbayan gamit ang internal o external nga gibugkos nga fiber-reinforced plastic (FRP).

Ang mga composite nga hinimo sa bildo, aramid o carbon fibers nagkadaghan ang gikonsiderar alang sa pretensioning, posttensioning o reinforcing concrete. Aron mapulihan ang corroded rebar, ang mga FRP system sa ngadto-ngadto mahimong gamiton sa mga concrete bridge deck o uban pang mga istruktura sa gawas nga konkreto nga salog.

Ang resistensya sa kaagnasan usa sa mga nag-unang hinungdan nga nakapahimo sa carbon fiber nga madanihon sa sektor sa imprastraktura. Ang carbon fiber dili maagnasan ug tayaon, busa ang carbon fiber concrete layer mahimong nipis kaayo, tungod kay dili kinahanglan nga hunahunaon ang anticorrosion sama sa steel core, nga makapakunhod pag-ayo sa gidaghanon sa konkreto nga gigamit sa bilding, ug adunay usab ubang mga benepisyo, sama sa pagpakunhod sa gasto ug pagpadali sa pag-uswag sa konstruksyon, pagpamubo sa oras sa pagpauga, ug uban pa. Dugang pa, tungod sa maayo nga electrical conductivity niini, ang carbon fiber magamit aron mapanalipdan ang electromagnetic interference, makapadala sa impormasyon sa parameter sa bilding, ug mahimong usa ka integral nga bahin sa mga smart building.

6

Bag-ong natad sa enerhiya

Ang paggamit sa mga composite nga materyales sa renewable energy moduwa og mas importante nga papel pinaagi sa pagmugna og mga istruktura nga makagamit sa malungtarong enerhiya. Ang mas ubos nga gibug-aton, mas ubos nga gasto sa transportasyon ug pag-instalar ug, labing importante, mas ubos nga gasto sa pagmentinar sa tibuok kinabuhi sa istruktura kon itandi sa mga istruktura nga metal nagbutang sa mga composite isip de facto nga materyal alang sa mga dagkong proyekto. Paghatag og ekonomikanhon nga mga solusyon.

Ang gaan ug komplikado nga mga porma sa airfoil sa mga blade sa wind turbine nakapahimo sa mga composite nga usa ka lider sa natad, gamit ang mga molde nga gidisenyo aron makahimo og mga blade nga barato ug gamay ra ang trabaho. Ang kasamtangang panukiduki ug kalamboan nagtumong sa pagtubag sa dugang nga gidak-on nga gikinahanglan alang sa mga blade sa turbine ug rotor alang sa mga sistema nga nakabase sa yuta ug sa gawas sa nasud.

7

kapatagan sa kadagatan

Sulod sa mga dekada, ang mga FRP composites malampusong gigamit sa mga aplikasyon sa kadagatan sama sa mga radome ug mass structure, superyacht, work boat ug leisure boat. Bag-ohay lang, ang FRP gigamit sa dili kaayo nailhan nga mga aplikasyon sama sa mga bearings, propeller, commercial hatches, exhausts, ug mga istruktura sa atop.

Ang paggamit sa glass fiber composites sa mga aplikasyon sa kadagatan usa sa mga unang importanteng lugar sa aplikasyon sa GRP. Kini nakapausab sa abilidad sa pagdesinyo ug paghimo og dagkong mga istruktura nga composite sa daghang mga natad. Ang sakayan gihimo sa UK gamit ang lainlaing mga proseso lakip ang hand laid GRP, resin infusion, thermoplastic ug high performance carbon fiber prepreg para sa mga racing yacht.

Ang mga nag-unang bentaha sa GRP sa mga aplikasyon sa dagat mao ang:

Pagsukol sa kalikopan, lakip ang kagawasan gikan sa pagkadunot, resistensya sa taya, ug uban pa.

Abilidad sa pagproseso sa walay putol, komplikado nga mga istruktura

Abilidad sa pag-adjust sa kusog aron mohaom sa mga kondisyon sa karga

Maayo kaayong mga kabtangan sa kusog-sa-timbang - Ang mga istruktura sa dagat nga GRP kasagaran katunga sa gibug-aton sa parehas nga mga istruktura nga asero.

ubos nga maintenance ug dali nga pag-ayo

maayo kaayo nga tibuuk

Ang mga sakayan nga pangbugsay mas naggamit ug mga materyales nga komposit kaysa bisan unsang ubang istruktura sa dagat. Tungod sa espesyal nga mga kinahanglanon, ang mga materyales nga gigamit dili tipikal nga mga materyales sa pagtukod sa dagat. Ang minimum nga gibug-aton ug labing taas nga kalig-on hinungdanon sa disenyo niini aron makalawig sa labing taas nga tulin ug makasukol sa mga epekto sa mga balud ug uban pang mga elemento sa palibot sa dagat.

Ang carbon fiber reinforced epoxy composites kasagarang gigamit para sa honeycomb o foam cored hulls, frames, keels, masts, rods ug booms, carbon winch drums ug shafting. Ang paggamit sa FRP makatabang sa pagpalambo sa performance ug pagminus sa risgo sa mga depekto sa nabigasyon ug pagkaguba ubos sa lain-laing internasyonal nga kondisyon sa paglayag.

8

Natad sa sistema sa tubo

Ang mga composite piping system gigamit na sa mga planta sa kemikal sulod sa kapin sa 25 ka tuig. Ang paggamit sa mga composite nga materyales sa mga aplikasyon sa industriya nahimong kaylap sa dekada 1970. Karon, ang mga instalasyon sa composite piping ug tangke nagkadaghan sa mga aplikasyon sa ibabaw ug ilalom sa yuta, komersyal, munisipyo, ug residensyal. Ang barato nga natural gas dugang nga nagpalapad sa merkado samtang ang mga bag-ong pasilidad sa kemikal gipalambo ug ang mga daan nga pasilidad gipalapad.

Ang kasagarang mga aplikasyon ug produkto sa mga composite pipe naglakip sa:

pagkontrol sa polusyon sa hangin

aquaculture

kemikal nga pagproseso

pagdili

Petroleum ug natural gas

Pagdumala sa Tubig ug Wastewater

pipeline

Mga Fitting ug Liner

Sistema sa pipeline

Lining sa tangke sa gasolina

tangke sa pagtipig sa lana

Sudlanan sa proseso

Kubu sa kahoy

balbula

9

Natad sa isports ug kalingawan

Ang carbon fiber kanunay nga prominente sa natad sa mga gamit sa paugnat sa kusog, gikan sa lumba hangtod sa skiing, golf, pangisda ug tennis, ang carbon fiber kaylap nga gigamit. Tungod sa nagkadako nga popularidad ug pag-ubos sa presyo sa carbon fiber, kini gigamit labi pa sa mga gamit sa paugnat sa kusog.

Ang carbon fiber gigamit na karon sa daghang mga raketa, snowboard, sled, hockey stick, fishing rod, golf club, bisikleta, surfboard, saranggola, sapatos ug uban pang mga produkto sa paugnat sa kusog.

Carbon Fiber sa Isports ug Kalingawan

Sa pagkakaron, 7 sa 10 ka pinakasikat nga mga outdoor sports ug leisure activities ang naggamit og composite materials. Ang fiberglass ug carbon fiber reinforced composites padayon nga nagpuli sa kahoy ug metal sa mga fishing rod, tennis rackets, spars/shafts para sa kayak paddles, windsurfing masts ug boards, hockey sticks, kites ug bicycle handlebars.

10

Transportation

Adunay uso sa industriya sa transportasyon nga mogamit og mas dagkong mga sakyanan. Bus man, tren o articulated truck, simple ra ang ideya: pagdala og dugang kargamento. Ang hagit mao ang pagpangita og mga paagi aron luwas nga makadala og mas dagkong mga kargamento samtang makadaginot og gasolina ug makapakunhod sa epekto sa kalikopan. Ang mga composite nagtanyag og impresibong tubag niini nga hagit.