เราอยู่ในยุคของการเปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็วด้วยการพัฒนาอย่างรวดเร็วของวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีและก้าวของการต่ออายุเทคโนโลยีวัสดุใหม่ก็เริ่มเร็วขึ้นและเร็วขึ้น วัสดุเดียวแทบจะไม่สามารถตอบสนองความต้องการของมนุษย์สำหรับตัวชี้วัดที่ครอบคลุมต่างๆและคอมโพสิตวัสดุได้กลายเป็นแนวโน้มที่หลีกเลี่ยงไม่ได้ วัสดุคอมโพสิตกำลังเฟื่องฟูภายใต้แนวโน้มนี้และขนาดของตลาดเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว ในเวลาเดียวกันลักษณะที่เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมของวัสดุเช่นสีเขียวคาร์บอนต่ำประสิทธิภาพสูงและการรีไซเคิลทดแทนจะค่อยๆมีมูลค่า ดังนั้นวัสดุใดที่มีศักยภาพในการพัฒนาในใจของคนในอุตสาหกรรม? วันนี้มาดูวัสดุคอมโพสิตที่มีแนวโน้มมากที่สุด 7 ชิ้น
คาร์บอนไฟเบอร์ที่มีประสิทธิภาพสูงและวัสดุคอมโพสิตคาร์บอนไฟเบอร์ประสิทธิภาพสูงและวัสดุคอมโพสิตในฐานะ "ราชาแห่งน้ำหนักเบา" คาร์บอนไฟเบอร์มีความหนาแน่นน้อยกว่า 1/4 ของเหล็กและความแข็งแรง 5 ถึง 7 เท่าของเหล็ก นอกจากนี้ยังมีลักษณะของความต้านทานอุณหภูมิสูงความต้านทานแรงเสียดทานการนำความร้อนและความต้านทานการกัดกร่อน การใช้งานหลักของคาร์บอนไฟเบอร์คือการใช้เป็นวัสดุเสริมแรงและผสมกับเรซิ่นโลหะเซรามิกและคาร์บอนเพื่อผลิตวัสดุคอมโพสิตขั้นสูง วัสดุคอมโพสิตอีพอกซีเรซินเสริมคาร์บอนไฟเบอร์มีความแข็งแรงเฉพาะและโมดูลัสเฉพาะในวัสดุวิศวกรรมที่มีอยู่ เส้นผ่านศูนย์กลางของคาร์บอนไฟเบอร์มีเพียง 5 ไมครอนซึ่งเทียบเท่ากับหนึ่งในสิบถึงหนึ่งในสิบสองของผม แต่ความแข็งแรงของมันมากกว่า 4 เท่าของโลหะผสมอลูมิเนียม เมื่อเทียบกับชิ้นส่วนโครงสร้างโลหะผสมอลูมิเนียมวัสดุคอมโพสิตคาร์บอนไฟเบอร์สามารถลดน้ำหนักได้ 20%~ 40%; เมื่อเทียบกับชิ้นส่วนโลหะเหล็กวัสดุคอมโพสิตคาร์บอนไฟเบอร์สามารถลดน้ำหนักได้ 60%~ 80%
เส้นใยอะรามิดที่มีประสิทธิภาพสูงและวัสดุคอมโพสิต para เส้นใยอะรามิดเป็นวัสดุเชิงกลยุทธ์ที่สำคัญอย่างยิ่ง ความแข็งแรงของมันคือ 5 ~ 6 เท่าของลวดเหล็กโมดูลัสเฉพาะของมันคือ 2 ~ 3 เท่าของเส้นใยเหล็กหรือแก้วความเหนียวของมันคือ 2 เท่าของเหล็กและน้ำหนักของมันประมาณ 1/5 ของเหล็ก มันสามารถใช้เป็นวัสดุโครงสร้างที่รับน้ำหนักได้เช่นเดียวกับวัสดุที่ใช้งานได้สำหรับการป้องกันความร้อนความต้านทานการระเหยและความต้านทานการกัดกร่อน ปัจจุบันเป็นหนึ่งในเส้นใยอินทรีย์ที่ใหญ่ที่สุดในโลกที่มีโมดูลัสสูงความแข็งแรงสูงความต้านทานอุณหภูมิสูงความต้านทานกรดและอัลคาไลและน้ำหนักเบา เส้นใยอะรามิดที่มีประสิทธิภาพสูงและวัสดุคอมโพสิตส่วนใหญ่ใช้ในการเสริมแรงไฟเบอร์ออพติคอลอุตสาหกรรมยานยนต์การบินและอวกาศอุปกรณ์ไฟฟ้าการขนส่งทางรถไฟการป้องกันทางทหารสินค้ากีฬาพลังงานใหม่และสาขาอื่น ๆ ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมาการวิจัยและพัฒนาเส้นใยอารามิดของประเทศของฉันมีผลและอุปสรรคทางเทคนิคได้ถูกทำลายอย่างต่อเนื่อง
เส้นใยโพลีเอทิลีนที่มีน้ำหนักโมเลกุลสูงเป็นพิเศษและเส้นใยโพลีเอทิลีนน้ำหนักโมเลกุลสูงและวัสดุคอมโพสิตเป็นที่รู้จักกันในชื่อเส้นใยไฮเทคหลักสามแห่งของโลกพร้อมกับเส้นใยคาร์บอนและเส้นใยอะรามิด มันเป็นไฟเบอร์ที่มีความแข็งแรงเฉพาะและโมดูลัสเฉพาะในโลก มันเป็นเส้นใยปั่นจากโพลีเอทิลีนที่มีน้ำหนักโมเลกุล 1 ล้านถึง 5 ล้าน ในมุมมองของน้ำหนักเบาความแข็งแรงสูงและการดูดซับพลังงานที่เฉพาะเจาะจงสูงมันค่อยๆเปลี่ยนเส้นใยอะรามิดและกลายเป็นเส้นใยที่ต้องการในสนามของแต่ละกระสุน
วัสดุคอมโพสิตคอมโพสิตคาร์บอน/คาร์บอนคอมโพสิตวัสดุคอมโพสิตคาร์บอนเป็นวัสดุคอมโพสิตที่ทำจากคาร์บอนซึ่งเสริมด้วยคาร์บอนไฟเบอร์และผ้า พวกเขามีลักษณะที่โดดเด่นเช่นน้ำหนักเบาความต้านทานการระเหยที่ดีความต้านทานการกระแทกด้วยความร้อนที่ดีความแข็งแรงของอุณหภูมิสูงและการออกแบบที่แข็งแกร่ง พวกเขาได้รับการพิจารณาว่าเป็นหนึ่งในวัสดุที่มีอุณหภูมิสูงที่มีแนวโน้มมากที่สุด เนื่องจากคุณสมบัติที่เป็นเอกลักษณ์ของพวกเขาวัสดุคอมโพสิตคาร์บอน/คาร์บอนได้ถูกนำมาใช้อย่างกว้างขวางในการบินและอวกาศอุตสาหกรรมยานยนต์ยาและสาขาอื่น ๆ เช่นหัวฉีดจรวดเครื่องยนต์และวัสดุบุผิวลำคอฝาปิดกระสวยอวกาศและระบบป้องกันความร้อนของปีกชั้นนำ
วัสดุคอมโพสิตคอมโพสิตวัสดุคอมโพสิตเส้นใยคอมโพสิตวัสดุคอมโพสิตคอมโพสิตเส้นใยมีความแข็งแรงและความแข็งสูงความต้านทานอุณหภูมิสูงและความต้านทานการกัดกร่อนและยังเบามาก เมื่อเทียบกับวัสดุคอมโพสิตอื่น ๆ มันสามารถย่อยสลายได้ทางชีวภาพปลอดสารพิษและเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมและเป็นที่รู้จักกันในนาม "วัสดุอุตสาหกรรมสีเขียว" ของศตวรรษที่ 21 มันมีมูลค่าการใช้งานสูงในการบินและอวกาศอุตสาหกรรมการทหารการจราจรบนท้องถนนและสาขาอื่น ๆ
วัสดุคอมโพสิตคาร์บอน/เซรามิกคอมโพสิตวัสดุคอมโพสิต/เซรามิกมีข้อดีของความแข็งแรงสูงโมดูลัสสูงความแข็งสูงความต้านทานต่อแรงกระแทกความต้านทานต่อการเกิดออกซิเดชันความต้านทานอุณหภูมิสูงความต้านทานกรดและอัลคาไล มันเป็นวัสดุโครงสร้างที่อุณหภูมิสูงชนิดใหม่และวัสดุการทำงานที่สามารถตอบสนองการใช้งานของ 1650 องศา ในขณะเดียวกันวัสดุคอมโพสิตคาร์บอน/เซรามิกก็เอาชนะข้อบกพร่องของวัสดุเซรามิกทั่วไปเช่นความเปราะบางและการทำงานเดี่ยวและได้รับการยอมรับว่าเป็นหนึ่งในวัสดุโครงสร้างอุณหภูมิสูงในอุดมคติและวัสดุแรงเสียดทาน
วัสดุคอมโพสิตคาร์บอน/เซรามิกมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในการบินและอวกาศการป้องกันประเทศอุตสาหกรรมทหารพลังงานรถยนต์รถไฟความเร็วสูงและสาขาอื่น ๆ เป็นที่ยอมรับว่าเป็นวัสดุโครงสร้างที่อุณหภูมิสูงที่สุดในอุดมคติและวัสดุแรงเสียดทานในเครื่องบินรุ่นใหม่และวัสดุเบรกรถยนต์และเป็นที่รู้จักกันว่าระดับสูงสุดของประสิทธิภาพของวัสดุเบรกในปัจจุบัน
เมทริกซ์โลหะคอมโพสิตเมทริกซ์คอมโพสิตเป็นวัสดุคอมโพสิตที่ผสมผสานกับโลหะและโลหะผสมเป็นเมทริกซ์และกำลังเสริมโลหะหรือมากกว่าโลหะหรือมากกว่าโลหะ มันเป็นสาขาสำคัญของวัสดุคอมโพสิตที่ทันสมัย ลักษณะของมันในแง่ของกลไกมีความแข็งแรงตามขวางและแรงเฉือนสูงคุณสมบัติเชิงกลที่ครอบคลุมที่ดีเช่นความเหนียวและความเหนื่อยล้าและยังมีข้อดีของการนำไฟฟ้าความร้อนการนำไฟฟ้าความต้านทานการสึกหรอค่าสัมประสิทธิ์การขยายความร้อนขนาดเล็ก เนื่องจากประสิทธิภาพที่ยอดเยี่ยมจึงถูกใช้อย่างกว้างขวางในอุตสาหกรรมการบินและอวกาศยานยนต์อิเล็กทรอนิกส์และอุตสาหกรรมการผลิตเครื่องจักร
