classificação de materiais

Material composto refere-se a um material composto de duas ou mais substâncias diferentes combinadas de maneiras diferentes. Pode jogar as vantagens de vários materiais, superar os defeitos de um único material e expandir a gama de aplicação de materiais. Devido às características de peso leve, alta resistência, processamento e conformação convenientes, excelente elasticidade, resistência à corrosão química e boa resistência às intempéries, os materiais compostos substituíram gradualmente a madeira e as ligas metálicas e são amplamente utilizados na indústria aeroespacial, automotiva, elétrica e eletrônica, construção, equipamentos de ginástica e outros campos, nos últimos anos tem se desenvolvido rapidamente.

Material, processamento, tipo de moldagem

Com o desenvolvimento da ciência e da tecnologia, a tecnologia da resina e da fibra de vidro continua a melhorar, e a capacidade de fabricação dos fabricantes geralmente melhorou, de modo que o preço e o custo dos materiais compósitos reforçados com fibra de vidro foram aceitos por muitas indústrias, mas o resistência dos materiais compósitos reforçados com fibra de vidro não é suficiente. comparável ao metal. Portanto, fibra de carbono, fibra de boro e outros materiais compósitos reforçados surgiram um após o outro, tornando a família de materiais compósitos poliméricos mais completa e tornou-se um material essencial para muitas indústrias. Atualmente, a produção anual de materiais compósitos no mundo atingiu mais de 5,5 milhões de toneladas, e o valor da produção anual atingiu mais de 130 bilhões de dólares americanos. Se os produtos aeroespaciais militares de alto valor na Europa e nos Estados Unidos forem incluídos, o valor da produção será ainda mais surpreendente. De uma perspectiva global, a produção de materiais compósitos no mundo está concentrada principalmente na Europa, América e Leste Asiático.

Nos últimos anos, a produção e a demanda de materiais compósitos na Europa e nos Estados Unidos continuaram a crescer, enquanto o Japão na Ásia se desenvolveu de forma relativamente lenta devido à crise econômica, mas o mercado na China, especialmente na China continental, está se desenvolvendo rapidamente . De acordo com as estatísticas da PPG, o maior fabricante mundial de materiais compósitos, em 2000, a participação global de materiais compósitos na Europa era de cerca de 32% e a produção anual era de cerca de 2 milhões de toneladas. Ao mesmo tempo, a taxa média de crescimento anual de materiais compósitos nos Estados Unidos na década de 1990 foi cerca de duas vezes a taxa de crescimento do PIB dos EUA, atingindo 4% a 6%. Em 2000, a produção anual de materiais compósitos nos Estados Unidos atingiu cerca de 1,7 milhão de toneladas. Em particular, o rápido aumento de materiais compósitos para automóveis deu origem a um ressurgimento dos automóveis americanos no mercado global. O desenvolvimento de materiais compostos na Ásia nos últimos anos está intimamente relacionado às mudanças gerais na economia política, e a participação dos países varia muito. No geral, os compósitos na Ásia continuarão a crescer, com uma produção total de cerca de 1,45 milhão de toneladas em 2000 e um total projetado de 1,8 milhão de toneladas em 2005.

Histórico de desenvolvimento de materiais

Do ponto de vista da aplicação, os materiais compósitos são usados ​​principalmente nas indústrias aeroespacial, automotiva e outras nos Estados Unidos e na Europa. Em 2000, a quantidade de materiais compostos usados ​​para autopeças nos Estados Unidos atingiu 148.000 toneladas, e a quantidade de materiais compostos usados ​​em autopeças européias foi estimada em 105.000 toneladas em 2003. No Japão, os materiais compostos são usados ​​principalmente para uso residencial construção, como equipamentos de banheiro. No entanto, de uma perspectiva global, a indústria automotiva é a maior usuária de materiais compósitos, e o potencial de desenvolvimento futuro ainda é enorme, e muitas novas tecnologias estão sendo desenvolvidas atualmente. Por exemplo, para reduzir o ruído do motor e aumentar o conforto dos carros, estão sendo feitos esforços para desenvolver chapas de aço antivibratórias com resina termoplástica aderida entre duas camadas de chapas laminadas a frio; A biela e a bucha do mancal começaram a usar materiais compósitos de matriz metálica. A fim de atender aos requisitos de peso leve dos automóveis, mais e mais novos materiais compostos serão aplicados à indústria de fabricação de automóveis. Ao mesmo tempo, com a crescente ênfase nas questões de proteção ambiental nos últimos anos, a aplicação de materiais compósitos poliméricos para substituir a madeira também foi promovida. Por exemplo, materiais compostos processados ​​a partir de fibras vegetais e resíduos plásticos têm sido amplamente utilizados na América do Norte como paletes e caixas de embalagem para substituir produtos de madeira; e materiais compósitos degradáveis ​​também se tornaram o foco de desenvolvimento e pesquisa no país e no exterior.

Além disso, a nanotecnologia atraiu gradualmente a atenção das pessoas, e a pesquisa e desenvolvimento de materiais nanocompósitos também se tornou um novo ponto quente. Os plásticos nanomodificados podem alterar o estado agregado e a morfologia cristalina dos plásticos, para que tenham novas propriedades. Ao superar a contradição incompatível entre rigidez e tenacidade dos materiais tradicionais, as propriedades abrangentes dos materiais são bastante aprimoradas.