玻璃钢产品的发展创新
产品的发展创新
不断发展新产品,推广其领域,可回收产品是发展方向。
美国NASN投资一个十年计划,使用纳米复合材料和生物技术研究新型航天器机翼。该项目的目的是改变航天器的控制系统使其更符合空气动力学的原理以达到燃油经济性。前5年投资额1500万美元。该项目包括纳米管复合材料结构、传感器、和与生物学配件协同工作的多功能材料。
它的主要材料是机织聚丙稀织物,NIKE公司宣布将于明年应用于足球运动员的护腿板上。同时在汽车领域它将逐步代替玻璃钢纤维复合材料。其拥有很特别的应变-失效因子。它的低密度可使部件有在不损失刚度的前提下,较玻璃钢纤维复合材料减重50%以上。
AUdi A4轿车新型发动机进气阀使用BASF高稳定性聚酰胺复合材料,含30%的复合材料。它具有很好的燃油经济性,能达到很高的废气排放标准。日本开发了新型
汽车前罩。以往前罩采用金属或者GMT制造,新型前罩支架采用长玻璃钢纤维增强
聚丙稀增强材料,降低了重量和成本,且同时可回收,马自达6轿车采用长纤维增强聚丙稀复合材料支架。cnrson S-61直升飞机,其主螺旋浆叶片采用复合材料制造。
1、吹塑:the center Holow Beam-Structure with Varying beam Section.
2、压制:the Z-Shaped Leaf-Springs at the Ends.
3、型材需在树脂熔点温度加热进行后成型处理,然后冷却模具。制品生产周期为1-2分钟。
这是一种新颖独特的连续工艺法,预浸热塑性树脂的连续粗纱进入模具,模具前端加热,经后端冷却而制得型材。材料在模腔运动时无压力,仅在静止时施加压力。
AC公司型材的规格
1、直径22mm 2、壁厚1.8mm 3、70% 0°连续纤维的含量为50 VOL%.
2、30%±70°的纤维。
3、聚丙烯树脂
目前该型材的生产量为18万平方米/年。
1、步:吹塑Molding the Center-Section of the Spring
2、第二步:压制the Z-Shaped Leaf-Springs
应用发展要靠创新
1、交通运输领域
A:据估计,当碳纤维的市场价格格降至11$/Kg时,CFRP将会在汽车行业大量使用,目前距这一目标还有近一倍的差距。
B:代钢可减重40%以上,节省燃油,降低使用成本。
C:压缩天然汽气瓶
D:储能飞轮
E:CF/SMC
BMW M3 CLS后座靠背使用连续玻璃钢纤维增强PP片材,代替原来的钢制材料,重量仅为5.5Kg,与以前的钢制材料相比具有相同的防撞性能,同时更有优越的防震性能.
短纤维增强PP复合材料制造的汽车踏板.较长纤维PP而言,它具有抗疲劳性能和低成本优势.新型MG流浪者X-pover SV轿车为全玻璃钢复合材料车身.
2、能源与电力领域
复合材料在风能发电中应用广泛,主要是制作发电叶片,能提供无污染的常规能源。风能在特别是在亚洲增长迅速。具有很大的市场潜力。ENERCON GmbH成功地在德国马格德堡建造上大的4.5兆瓦特级风力发电机组,现已正式投入运营.其叶片长达52米.
复合材料电杆发展迅速.复合材料电杆采用拉挤、离心浇铸、纤维缠绕工艺成型。市场院发展开潜力巨大,在美国已得到大量应用。
3、航海领域
Autodesk, Inc和Hawkes Ocean Technologies联合开发水下潜航器用海洋深处探测,与传统潜航器相比,它具有质轻、高动力性、经济性等优点。
4、国防、航空航天领域
国防、航空航天领域追求性能的特点,使得其成为复合材料技术的率先试验和转化的战场。
A:弹箭主体结构、弹头、整流罩、固体火箭发动机等各个部位。
B:卫星承力结构、天线、太阳电池帆板等。
C:坦克装甲、避弹产品等。
D:大限度地追求复合材料化
E:民机。
波音
A、B777:共用复合材料9.9吨,占结构总重的11%.
B、B7E7: (Sonic cruiser):拟采用60%。
6、空中客车
A、A320、321、322:15%。
B:A380:25%,32吨。
支线客机和公务机能:10-20%
轻型飞机和通用航空:70-90%
A、Voyager(旅游者号)于1986年创下了不加油、不着陆连续环球飞行9天,40252Km的纪录。
直升机50-80% :50%
无人机:50-80%目标:80%民机(Airbus-A380)
欧洲Airbus-A380
A:双层,500-650人,2004飞,2006交付使用。
B:翼盒、部分外翼、机身上蒙皮壁板、地板梁、后隔板框、垂尾、平尾等使用复合材料。
C、仅碳纤维复合材料的用量达32吨左右,加上其它复合材料,估计总用量在25%左右。
D、开创大型民机大量使用复合材料的先河。
E、超复杂复合材料Glare大量采用(耐疲劳).
F、热塑性复合材料(机翼前缘)
J、复合材料焊接技术
航空领域的材料体系更加强调性能和可靠性的综合,只有应用先进复合材料才成实现减重20%以上。
--尾翼(垂尾和平尾)复合材料化,占结构重量达到达5-7%
--机翼复合材料化:占结构重量达12-15%对
--前面身和中机身复合材料化:占结构重量>25%
国外自1980年F-18开始,新研究的歼击机全部采和复合材料机翼,而且在机身上也大量采用先进复合材料,占结构比喻达到达25-50%。
--四代机:F22:25%
--法国Rafale:40%、瑞典JAS39:30%、欧洲EF2000:>40%
美国的杀手锏武器B2战略轰炸机动:50%
隐身技术作为提高武器系统生存能力和实防能力的有效手段,已被当今各国视为重点开发的军事高新技术。随着雷达探测技术的发展,新型隐身材料须具有重量轻工业、频带宽、多功能等特性。美国国防部已把此项技术列为“政府关键技术”和“2005年战略技术”计划、所研制的纳米吸波复合材料对雷达波的吸收率大于99%。法厅
四十年代的原子弹、五十年代的北极星导弹
高度面密
5、消费品领域LaoWorks公司开发的移动电脑部件、复合材料煤汽烤架和高档消费品。
6、铁路运输领域LM Glasfiber公司采用VARLM技术可生产列车的各种部件,包括列车车头的双曲面部件和碳纤维增强陶瓷基高速列车刹车盘等。
7、建筑领域
基础设施系指建筑领域的房屋、桥梁、隧道、涵洞、地铁及相关的混凝土工程,其修复、更新、加固等已构成复合材料目前极重量的应用领域。
结语:到2007年,亚洲市场复合材料消量占总消量的比例从目前的18%增加到25%。目前,亚洲人均的消费量仅为0.29Kg,而美国为6.8Kg,所以亚洲具有极大的增长潜力,其市场极为广阔.








































