玻璃纤维增强复合材料指以玻璃纤维及其制品为增强材料和基体材料,通过一定的成型工艺复合而成的一种材料1。
定义玻璃纤维增强复合材料指以玻璃纤维及其制品为增强材料和基体材料,通过一定的成型工艺复合而成的一种材料1。
简介玻璃纤维是由熔融玻璃快速抽拉而成的细丝,按原材料组分可分为有碱,无碱、中碱及特种玻璃纤维,如高硅氧、石英纤维等。玻璃纤维制品主要有玻璃纤维布、毡及特种立体织物等。玻璃纤维布按经纬纱线编织方式的不同,可分为,N纹、斜纹,玻璃纤维布等。特种立体织物可分为铺层缝合、三向正交织物、多轴向径编织物、二维多向编织物等口常用的基体有无机基体(磷酸盐类)和有机基体(环氧树脂、酚醛树脂、不饱和聚乙树脂等),盒属基体一般为铝合金。常用的玻璃纤维复合材一料指树脂基复合材料,可采用手糊、缠绕、压制等成型工艺,也可采用注射及拉挤成型工艺。玻璃纤维增强复合材料由于轻质、耐腐蚀、绝缘等特性,可广泛应用手机械、化工、交通运输等领域。在军事领域可用于雷达罩、整流罩、导弹弹头及固体火箭发动扫L烧蚀防热层、导弹发射筒、枪械及地山战斗车辆结构件等2。
应用前景汽车行业是复合材料应用非常广泛的一个领域,特别是在欧洲,由于相关法规的要求,在2020年前汽车一定要满足相应的排放标准。而要减少排放,汽车轻量化是很重要的。轻量化是汽车工业的发展趋势,这一发展趋势给复合材料带来了极大的机遇。在汽车、建筑、能源、工业以及运输产业等领域,材料解决方案正逐渐发生改变。从传统材料转向高性能复合材料,这为高性能复合材料的快速推广和使用提供了市场机遇。材料科学,尤其是复合材料,是当今推动技术发展的主要动力之一。由于汽车工业对玻璃纤维及其复合材料的市场需求量与日俱增,促进了玻璃纤维及其复合材料工业的发展。在玻璃纤维方面,各玻璃纤维公司不断开发出各种适用于汽车工业的玻璃纤维新产品。在玻璃纤维复合材料工业方面,广泛使用的SMC成型工艺最早就是专为汽车工业开发的。近年来问世的一些新工艺和新产品,例如长纤维增强热塑料、玻璃纤维增强热塑性塑料片材(CMT)、可编程粉末预成型工艺(P4工艺)也都是为汽车工业开发的。
长远来看,中东、亚太基础设施的加强和改造,对玻纤需求增加了很大的数量,随着全球在玻纤改性塑料、运动器材、航空航天等方面对玻纤的需求不断增长,玻纤行业前景仍然乐观。另外玻纤的应用领域又扩展到风电市场,这可能是玻纤未来发展的一个亮点。
据最新预测显示,20112016年,受全球工业增长驱动,玻璃纤维市场平均年增长速度为7%。玻璃纤维增强材料的全球市场总价值达70亿美元。全球人口增长和气候变化的大趋势使得玻璃纤维复合材料较传统材料有着轻便、抗冲击性、耐久性和高强度等优势;其特性能够满足受可持续发展需求推动且迅速增长的市场需求。据统计,全球玻璃纤维市场32%用于建筑,包括住宅、商业建筑、水储运;21%用于工业,包括工厂、采矿、海上平台;8%用于风能;11%用于消费类产品,包括家用电器、电子产品和娱乐;28%用于运输,包括轿车、卡车、公共汽车、火车3。
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尹维龙 - 副教授 - 哈尔滨工业大学