¿Cuáles son los campos de aplicación de los materiales compuestos?

Los compuestos, con sus características de peso ligero, alta resistencia, resistencia a la corrosión y diseño flexible, han penetrado múltiples sectores industriales y civiles. Los siguientes son los principales escenarios de aplicación y casos típicos:

1. Sector aeroespacial

Requisitos del núcleo: reducción de peso extrema, alta resistencia, resistencia a entornos extremos

Fabricación de aeronaves: componentes estructurales principales como el fuselaje, las alas y las alas de la cola (por ejemplo, el contenido de material compuesto en el avión Boeing 787 es del 50%, y en Airbus A350 es del 53%), la reducción de peso reduce el consumo de combustible en un 15%-20%; Las palas del motor, los componentes interiores de la cabina (como particiones, marcos de asiento), teniendo en cuenta tanto la alta resistencia a la temperatura como la ligera.

Equipo aeroespacial: conchas satelitales, tanques de combustible para el cuerpo de cohetes (compuestos de la matriz de resina reforzada con fibra de carbono), capaces de resistir fluctuaciones de temperatura de - 200 grados a 1000 grados; Estructura de armadura de la estación espacial necesita mantener la rigidez en el entorno de radiación espacial a largo plazo.

 

2. Industria automotriz y de nuevos vehículos energéticos

Requisitos del núcleo: peso ligero para mejorar el rango / eficiencia energética, la seguridad y la resistencia a los choques, la vibración y la reducción de ruido

Vehículos tradicionales: parachoques frontales, módulos de puerta, componentes del chasis (como compuestos de PP reforzados con fibra de carbono), la reducción de peso en 30%-50%, reduce el consumo de combustible; Campanas del motor, cubiertas de techo (poliuretano reforzado con fibra de vidrio), fuerza de equilibrio y aislamiento del sonido.

Nuevos vehículos energéticos: cáscaras de batería (estructura compuesta de fibra de carbono/aleación de aluminio), liviano al tiempo que evita pinchazos y inflamabilidad; Los marcos de vehículos (resina epoxi reforzada con fibra de carbono), por ejemplo, el cuerpo del vehículo Tesla Roadster reduce el peso y el rango en aproximadamente un 10% después de la posterior reducción de peso.

3. Nuevo campo de energía

Requisitos del núcleo: gran tamaño, resistencia a la fatiga, resistencia a la intemperie

Energía eólica: cuchillas de turbina eólica (resina epoxi reforzada con fibra de vidrio/fibra de carbono), longitud hasta más de 120 metros, la ligera reduce la carga de la unidad y mejora la eficiencia de la generación de energía en un 10%-15%; Cubos del motor (materiales compuestos), resistentes a la arena y el envejecimiento ultravioleta.

Almacenamiento fotovoltaico/ de energía: soporte solar (plástico reforzado con fibra de vidrio FRP), resistente a la corrosión de sal y álcali (especialmente en centrales eléctricas costeras); Conchas de batería de almacenamiento de energía (materiales compuestos), aislamiento, llama - retardante y ligero.

4. Ingeniería marina

Requisitos del núcleo: resistencia a la corrosión del agua de mar, impacto en las ondas de viento

Fabricación de barcos: FRP (plástico reforzado con fibra de vidrio) barcos de pesca, yates, más ligeros que los barcos de acero en un 40%, mejora la velocidad y reduce los costos de mantenimiento en un 60%; Deep - Submersibles de mar Casos de presión (compuestos de matriz metálica reforzada con fibra de carbono), capaz de soportar presiones de más de 10,000 metros de aguas mares de profundidad.

Instalaciones marinas: tuberías submarinas (tuberías compuestas de FRP), resistentes a la corrosión al transportar petróleo crudo /agua de mar; Pilas de base de viento en alta mar (materiales compuestos cubiertos con pilas de acero), aislando el acero de la erosión del agua de mar.

 

5. Construcción e ingeniería civil

Requisitos del núcleo: resistencia a la corrosión, larga vida útil, resistencia sísmica

Puente y edificios: FRP (plástico reforzado con fibra de vidrio) líneas de amarre de barco, reemplazando las líneas de acero para resistir el óxido (como algunas líneas de amarre del puente lupu de Shanghai); Barras FRP (barras de plástico reforzadas con fibra de vidrio), utilizadas en estructuras de concreto de solución salina - áreas alcalinas y edificios costeros para evitar grietas causadas por el acero oxidado.

Edificios especiales: Gran -} techo de estadios (como el techo de Beijing Daxing Airport Terminal Building, material de membrana PTFE reforzado con fibra de vidrio), liviano y transparente, fuerte contra las cargas de viento.

 

6. Transporte ferroviario

Requisitos del núcleo: peso ligero para el aumento de velocidad, reducción de ruido, resistencia al impacto

Alto - riel de velocidad / metro: paneles de falda corporal, cubiertas del deflector del techo (poliéster insaturado reforzado con fibra de vidrio), reducción de peso en un 20% - 30% para reducir el consumo de energía; Componentes interiores (como asientos, paneles de pared, compuestos), llamas - retardante y absorción de choques, mejorando la comodidad del pasajero.

Maglev Train: estructura del cuerpo del vehículo (compuestos de fibra de carbono), más ligero para adaptarse a una alta operación de velocidad - (velocidad de más de 600 kilómetros por hora).

 

7. Dispositivos médicos y requisitos centrales del equipo de rehabilitación: Ligero, biocompatibilidad, adaptación personalizada

Protes y ortesis: prótesis compuestas de fibra de carbono, que pesa solo 1/3 de prótesis de acero, con elasticidad cerca de los huesos humanos, reduciendo la fatiga del usuario; Correctores espinales (resina reforzada con fibra de vidrio), ajustando la curva del cuerpo humano y transpirable.

Equipo médico: máquinas CT, capas de equipos de resonancia magnética (materiales compuestos), radiación - prueba y fácil de limpiar; Manejo de instrumentos quirúrgicos (mirada reforzada con fibra de carbono), liviano y no - slip.

 

8. Productos deportivos y de ocio

Requisitos del núcleo: alta elasticidad, liviano, durabilidad

Equipo deportivo: raquetas de tenis, raquetas de bádminton (materiales compuestos de fibra de carbono), golpear la elasticidad de la pelota aumentó en un 20%; Marcos de bicicleta (resina reforzada con fibra de carbono), que pesa solo 1 - 1.5kg, rigidez superior a la aleación de aluminio; Tableros de esquí, tablas de surf (materiales compuestos de fibra de vidrio), resistentes a los golpes y fáciles de dar forma.

9. Industria militar y de defensa

Requisitos básicos: sigiloso, anti - disparo, resistencia a condiciones extremas

Equipo de armamento: armadura compuesta del tanque (materiales de cerámica / metal / fibra compuesta), peso 50% más ligero que la armadura de acero, anti - capacidad de penetración de armadura mejorada; Conchas de misiles (epoxi reforzado con fibra de carbono), reduciendo el peso para aumentar el rango.

Equipo de sigilo: fuselajes de aeronaves (materiales compuestos de absorción), como las alas y las colas de F-22 y J-20, reduciendo el área de reflexión del radar; Superestructuras de barcos (materiales compuestos), reduciendo la reflexión de la señal electromagnética.

 

10. PROBABLEMENTE DE INGENIERÍA DE PERDICOS EN INGENIERÍA

Requisitos del núcleo: resistencia a la corrosión ácida y álcali, bajo mantenimiento

Tuberías químicas: tuberías de FRP que transportan medios corrosivos fuertes como ácido sulfúrico y ácido clorhídrico, vida útil 3 - 5 veces que las de las tuberías metálicas; Tanques de almacenamiento (materiales compuestos), utilizados para almacenar materias primas químicas, sin necesidad de recubrimientos anticorrosión.

La aplicación de materiales compuestos se ha extendido desde las industrias finales -} (como aeroespaciales y militares) al sector civil (como automóviles y artículos deportivos). Su característica de "personalización de rendimiento" está impulsando a diversas industrias hacia una mayor eficiencia, una mayor conservación de energía y una vida útil más larga.