Plastmasas kompozītmateriālu vēsture
Apvienojot divus vai vairākus dažādus materiālus, tiek iegūts kompozītmateriāls.Pirmā kompozītmateriālu izmantošana datēta ar 1500. gadu pirms mūsu ēras, kad agrīnie ēģiptieši un Mezopotāmijas kolonisti sajauca dubļus un salmus, lai izveidotu spēcīgas un izturīgas ēkas.Salmi turpina stiprināt seno kompozītmateriālu izstrādājumus, tostarp keramiku un kuģus.
Vēlāk, mūsu ēras 1200. gadā, mongoļi izgudroja pirmo salikto loku.
Izmantojot koka, kaulu un "dzīvnieku līmes" kombināciju, loks tiek ietīts bērza mizā.Šie loki ir spēcīgi un precīzi.Saliktais mongoļu loks palīdzēja nodrošināt Čingishana militāro dominējošo stāvokli.
"Plastmasas laikmeta" dzimšana
Kad zinātnieki izstrādāja plastmasu, sākās mūsdienu kompozītmateriālu laikmets.Pirms tam dabiskie sveķi, kas iegūti no augiem un dzīvniekiem, bija vienīgais līmju un adhezīvu avots.20. gadsimta sākumā tika izstrādātas tādas plastmasas kā vinils, polistirols, fenols un poliesteris.Šie jaunie sintētiskie materiāli ir pārāki par atsevišķiem sveķiem, kas iegūti no dabas.
Tomēr plastmasa viena pati nevar nodrošināt pietiekamu izturību dažiem strukturāliem lietojumiem.Pastiprināšana ir nepieciešama, lai nodrošinātu papildu izturību un stingrību.
1935. gadā Owens Corning (Owens Corning) ieviesa pirmo stikla šķiedru, stikla šķiedru.Stikla šķiedras un plastmasas polimēra kombinācija rada ļoti spēcīgu struktūru, kas ir arī viegla.
Šis ir ar šķiedru pastiprinātu polimēru (FRP) rūpniecības sākums.
Otrais pasaules karš — kompozītmateriālu inovāciju veicināšana
Daudzi no lielākajiem sasniegumiem kompozītmateriālu jomā ir kara laika prasību rezultāts.Tāpat kā mongoļi izstrādāja lokus, kas izgatavoti no lokiem, Otrais pasaules karš FRP nozari no laboratorijas pārcēla uz faktisko ražošanu.
Militāro lidmašīnu vieglajiem lietojumiem ir nepieciešami alternatīvi materiāli.Inženieri ātri saprata arī citas kompozītmateriālu priekšrocības papildus vieglumam un stiprībai.Piemēram, tika konstatēts, ka stikla šķiedras kompozītmateriāls bija caurspīdīgs radio frekvencēm, un materiāls drīz vien bija piemērots elektronisko radaru iekārtu (Radomes) patvērumam.
Pielāgošanās kompozītmateriāliem: "kosmosa laikmets" uz "ikdienu"
Otrā pasaules kara beigās mazā nišas kompozītmateriālu rūpniecība bija pilnā sparā.Samazinoties pieprasījumam pēc militārām precēm, neliels skaits kompozītmateriālu novatoru tagad strādā, lai ieviestu kompozītmateriālus citos tirgos.Kuģis ir acīmredzams produkts, kas gūst labumu.Pirmais saliktais komerciālais korpuss tika laists ūdenī 1946. gadā.
Šobrīd Brandt Goldsworthy bieži tiek dēvēts par "kompozītu vectēvu", un viņš izstrādāja daudzus jaunus ražošanas procesus un produktus, tostarp pirmo stiklplasta vējdēli, kas radīja revolūciju šajā sportā.
Goldsvortijs arī izgudroja ražošanas procesu, ko sauc par pultrūziju, kas nodrošina uzticamus un spēcīgus stikla šķiedras pastiprinātus izstrādājumus.Mūsdienās šajā procesā ražotie produkti ietver kāpņu sliedes, instrumentu rokturus, caurules, bultu vārpstas, bruņas, vilcienu grīdas un medicīnas aprīkojumu.
Pastāvīgs progress kompozītmateriālu jomā
Kompozītmateriālu rūpniecība sāka attīstīties 1970. gados.Izstrādāt labākus plastmasas sveķus un uzlabotas pastiprinošās šķiedras.Izstrādāja sava veida aramīda šķiedru, ko sauc par Kevlar, kas ir kļuvusi par pirmo bruņuvestu izvēli tās augstās stiepes izturības, lielā blīvuma un vieglā svara dēļ.Šajā laikā tika izstrādāta arī oglekļa šķiedra;tas arvien vairāk aizstāj detaļas, kas iepriekš bija izgatavotas no tērauda.
Kompozītmateriālu rūpniecība joprojām attīstās, un lielāko daļu izaugsmes pamatā ir atjaunojamā enerģija.Jo īpaši vēja turbīnu lāpstiņas turpina palielināt izmēru ierobežojumus un prasa modernus kompozītmateriālus.
Izlikšanas laiks: 21.04.2021