Kompozit materiallardan foydalanish sohasi

Kompozit materiallar ikki yoki undan ortiq boshqa materiallarni birlashtirib tayyorlanadi, shunda ular bir-birini to'ldiradi va yaxshilaydi, lekin yakuniy mahsulotda o'ziga xos xususiyatlarini saqlab qoladi.

plastik plitalar ekstruziya mashinasi

plastik qayta ishlash uchun mashinalar

Ajoyib ishlashi tufayli kompozit materiallar turli sohalarda keng qo'llanilgan va ushbu maqolalar seriyasi kompozit materiallarning asosiy qo'llanilishi sohalarini, jumladan: aerokosmik, avtomobilsozlik, qurilish, energiya, energiya saqlash, infratuzilmani to'liq inventarizatsiya qiladi. , dengiz, quvurlar va saqlash tanklari, sport va o'yin-kulgi, transport va boshqa o'nta soha.

1

Aerospace

Yevropaning Airbus va AQShning Boeing kabi yirik aviatsiya OEM kompaniyalari kompozitlarni aviatsiyada keng miqyosda qo'llash imkoniyatlarini ko'rsatdi, NASA esa innovatsion kompozit yechimlarga ega raketalar va boshqa kosmik kemalar uchun kompozit ishlab chiqaruvchilarni qidirmoqda.

Boeing tomonidan ishlab chiqilgan har bir yangi avlod samolyotida kompozit materiallar ulushi oshdi va Boeing 787 Dreamlinerdagi kompozit materiallar ulushi 50% dan oshdi. Boeing 787 Dreamlinerning asosiy tarkibiy qismlari ko'proq uglerod tolali "sendvich" kompozitsiyalari va ilg'or uglerod tolali laminatlardan tayyorlangan bo'lib, ular arxaik shisha tolali kompozitlardan uzoqlashadi.

Boshqa tomondan, aramid tolalari etakchi va orqa qanotli konstruktsiyalarni, shuningdek, juda qattiq, juda engil parda, yonilg'i baklari va pollarni qurishda keng qo'llaniladi. Bundan tashqari, umumiy matritsali materiallarga o'rnatilgan yuqori quvvatli va qattiq tolalardan tashkil topgan ilg'or kompozit materiallar aviatsiya sanoatida ham keng qo'llaniladi.

2

Avtomobil sanoati

Kompozit materiallar uchun eng yirik oxirgi foydalanish bozori sifatida avtomobil sanoati kompozit materiallarga begona emas. Kashshof avtomobil dizayni bilan bir qatorda, kompozit materiallar transport vositalarini engilroq va tejamkorroq qilishga yordam beradi. Avtomobillar ishqalanish, korroziya va harorat o'zgarishiga bardosh bera oladigan komponentlar bilan ishonchli, sinxronlashtirilgan mexanizmlarni talab qiladi.

Dizayn yoki ishlab chiqarishdagi noaniqliklar ishlashga ta'sir qiladi va ishlab chiqaruvchi biznesga qimmatga tushishi mumkin. Metall po'lat bilan solishtirganda, kompozit materiallarning ishlashi avtomobilsozlik sanoatining talablariga javob beradi va undan yuqori. Ushbu noyob xususiyatlar quyidagilarni o'z ichiga oladi:

issiqlik kengayishining past koeffitsienti

Shaklni saqlash va ishonchlilik uchun ajoyib o'lchamli barqarorlik

Nam va quruq sharoitda korroziyaga qarshilik

Takroriy foydalanishga bardosh beradigan yuqori zarba kuchi

Avtomobilning umumiy massasini kamaytirish uchun nisbatan engil vazn

Yaxshiroq ovoz yalıtımı va yaxshi ishlash

Bo'yash uchun maqbullik, shu jumladan A sinfidagi sirt talablariga javob berish qobiliyati, bo'yash va pishirish jarayonlari

Ishlab chiqarish oson va nisbatan arzon narx

Avtomobil ichki va tashqi tuzilmalarida kompozit materiallarning odatiy qo'llanilishi

Kompozit materiallar avtomobilning bir qator konstruktiv qismlarida, faralarning fara korpusidan tortib kaput ostidagi elektr va issiqlik izolyatsiyasi qismlariga, avtomobil korpusining tashqi qismiga, ehtiyot qismlar, ichki tuzilmalar va trim qismlarida keng qo'llaniladi. Kompozit materiallarning avtomobil qismlarida keng tarqalgan qo'llanilishi quyida keltirilgan:

Deflektorlar va spoylerlar

qabul qilish manifoldi

Batareya qutisi va qopqog'i

Bamperlar va tamponlar

Tsilindr boshlari (masalan, klapanlar, rulmanlar, kameralar) qopqoqlari

Deraza / lyuk ramkasi

Old panjarani ochish plitasi

old faraning korpusi

Issiqlik ekranlari (masalan, dvigatel, transmissiya)

Struts va qoplamalar

3

Qurilish sektori

Qurilish jamiyati kompozit materiallarni tushunish va ulardan foydalanishda sezilarli o'sishni boshdan kechirmoqda. Kompozitlar arxitektorlar va dizaynerlarga yirik loyihalarda yuqori samaradorlik va qiymat beradi va ulardan tijorat va turar-joy qurilishida foydalanish ortib bormoqda.

Yaqinda chop etilgan maqolada Palari Group barqaror 3D bosilgan jamoalar va uylarni quradi. Mighty Buildings - arzon va barqaror uylarni yaratish uchun 3D bosib chiqarish, robototexnika va avtomatlashtirishdan foydalanadigan qurilish texnologiyasi kompaniyasi. Uyning asosiy qurilish bloki Mighty Panel, strukturaviy, izolyatsiyalash, MEP integratsiyasi, havo / namlik / yong'in to'sig'i va ichki / tashqi qoplamali 3D bosma 100% polimer kompozit paneldir. Mighty Buildings o'z zavodida individual panellarni bosib chiqaradi, so'ngra ularni qurilish maydonchasidagi uylarga yig'adi.

Qurilishda uglerod tolasining yuqori quvvatli xususiyatlari ijobiy rol o'ynaydi. Uglerod tolasi nihoyatda kuchli, yumshoq va oson yotqiziladi va binolarni yangi binolarga o'xshatish uchun ularni ta'mirlash va mustahkamlash uchun ishlatilishi mumkin. Uglerodli tolali laminatlar pollar va ustunlarning yukini oshirish uchun keng qo'llaniladi. Bundan tashqari, uglerod tolasi zilzila shikastlanishiga chidamli, shuning uchun u yangi binolarni strukturaviy mustahkamlash uchun va prefabrik po'latni almashtirish uchun ham ishlatilishi mumkin.

4

Energiyani saqlash maydoni

Ko'p funktsiyali energiya saqlash kompozitlari (MESC) akkumulyator qatlamlarini strukturaga o'rnatish orqali ishlab chiqilgan, bir-biriga bog'langan perchinlar akkumulyator qatlamlarini mahkamlab, mexanik xususiyatlarni yaxshilashga yordam beradi. Eksperimental sinovlar shuni ko'rsatadiki, MESClar boshqa materiallar bilan taqqoslanadigan elektrokimyoviy xatti-harakatlarga ega bo'lishi mumkin. Xalta xujayralari bilan solishtirganda, MESClar 15% inkapsulyatsiya samaradorligida 60 baravar yuqori mexanik qattiqlikka erishadi.

Energiyani saqlashda kompozitlarning boshqa amaliy qo'llanilishi quyidagilardan iborat:

Aerokosmik uchun vodorod tanklari

Vodorod yonilg'i xujayrasi tizimi

Tabiiy kompozit material batareyasi

5

infratuzilma sohasi

Qat'iy aytganda, infratuzilma va binolar o'rtasida qat'iy farq yo'q. So'nggi yillarda yangi, arzon, yuqori samarali konstruktiv kompozit materiallarning paydo bo'lishi bilan infratuzilma qurilishi yangi bosqichga kirdi. Ko'pgina yuk ko'taruvchi tuzilmalarda nafaqat tolali mustahkamlangan plastmassa (FRP) po'lat o'rnini bosishi mumkin, balki ichki yoki tashqi bog'langan tolali mustahkamlangan plastmassa (FRP) bilan beton to'sinlarni mustahkamlash ham mumkinligi isbotlangan.

Shisha, aramid yoki uglerod tolalaridan tayyorlangan kompozitlar tobora ko'proq pretensioning, posttensioning yoki betonarmeni mustahkamlash uchun ko'rib chiqilmoqda. Korroziyaga uchragan armaturani almashtirish uchun FRP tizimlari oxir-oqibat beton ko'prik qavatlarida yoki boshqa tashqi beton zamin konstruktsiyalarida ishlatilishi mumkin.

Korroziyaga chidamlilik infratuzilma sohasida uglerod tolasini juda jozibador qiladigan asosiy omillardan biridir. Uglerod tolasi korroziyaga uchramaydi va zanglamaydi, shuning uchun uglerod tolali beton qatlamini juda yupqalash mumkin, chunki po'lat yadro kabi korroziyani hisobga olishning hojati yo'q, bu binoda ishlatiladigan beton miqdorini sezilarli darajada kamaytiradi va boshqa afzalliklarga ega. , masalan, xarajatlarni kamaytirish va qurilish jarayonini tezlashtirish, quritish vaqtini qisqartirish va hokazo. Bundan tashqari, yaxshi elektr o'tkazuvchanligi tufayli uglerod tolasi elektromagnit parazitlarni himoya qilish uchun ishlatilishi mumkin, bino parametrlari ma'lumotlarini uzatishi va aqlli binolarning ajralmas qismiga aylanishi mumkin.

6

Yangi energiya maydoni

Qayta tiklanadigan energiyada kompozit materiallardan foydalanish barqaror energiyadan foydalana oladigan tuzilmalarni yaratish orqali tobora muhim rol o'ynaydi. Metall konstruksiyalar bilan solishtirganda kamroq og'irlik, transport va o'rnatish xarajatlarining pastligi va eng muhimi, strukturaning ishlash muddati davomida texnik xizmat ko'rsatish xarajatlarining pastligi kompozitlarni yirik loyihalar uchun amalda material sifatida joylashtirdi. Iqtisodiy echimlarni taqdim eting.

Shamol turbinasi pichoqlarining engil vazni va murakkab havo plyonkasi shakllari kompozitlarni minimal mehnat bilan tejamkorlik bilan pichoqlarni ishlab chiqarish uchun mo'ljallangan qoliplardan foydalangan holda sohada etakchiga aylandi. Hozirgi tadqiqot va ishlanmalar quruqlikdagi va dengizdagi tizimlar uchun turbinalar va rotor pichoqlari uchun talab qilinadigan kattalashtirilgan hajmni qondirishga qaratilgan.

7

okean maydoni

O'nlab yillar davomida FRP kompozitlari radomlar va ommaviy tuzilmalar, superyaxtalar, ishchi qayiqlar va dam olish qayiqlari kabi dengiz ilovalarida muvaffaqiyatli qo'llanilgan. Yaqinda FRP rulmanlar, pervaneler, tijorat lyuklari, egzozlar va tom tuzilmalari kabi kamroq ma'lum bo'lgan ilovalarda qo'llanildi.

Dengiz ilovalarida shisha tolali kompozitlardan foydalanish GRP qo'llanilishining birinchi muhim sohalaridan biri edi. U bir nechta sohalarda katta kompozit tuzilmalarni loyihalash va ishlab chiqarish qobiliyatini inqilob qildi. Qayiq Buyuk Britaniyada turli xil jarayonlar, jumladan qo'lda yotqizilgan GRP, qatron infuzioni, termoplastik va poyga yaxtalari uchun yuqori samarali uglerod tolasi prepreg yordamida ishlab chiqariladi.

Dengiz ilovalarida GRP ning asosiy afzalliklari quyidagilardan iborat:

Atrof-muhitga chidamlilik, shu jumladan chirish, korroziyaga chidamlilik va boshqalar.

Choksiz, murakkab shakldagi tuzilmalarni qayta ishlash qobiliyati

Quvvatni yuk sharoitlariga mos ravishda sozlash qobiliyati

Zo'r kuch-vazn xususiyatlari - GRP dengiz konstruktsiyalari odatda ekvivalent po'lat konstruktsiyalarning og'irligining yarmini tashkil qiladi.

kam texnik xizmat ko'rsatish va oson ta'mirlash

mukammal chidamlilik

Eshkakli qayiqlar boshqa dengiz tuzilmalariga qaraganda kompozit materiallardan ko'proq foydalanadi. Maxsus talablar tufayli ishlatiladigan materiallar odatiy dengiz qurilish materiallari emas. Maksimal tezlikda suzish va to'lqinlar va dengiz muhitining boshqa elementlari ta'siriga qarshi turish uchun uning dizaynida minimal og'irlik va maksimal qattiqlik hal qiluvchi ahamiyatga ega edi.

Uglerod tolasi bilan mustahkamlangan epoksi kompozitlar ko'pincha chuqurchalar yoki ko'pikli yadroli korpuslar, ramkalar, keellar, ustunlar, novdalar va bomlar, uglerodli buyum barabanlari va shaftlar uchun ishlatiladi. FRP dan foydalanish ish faoliyatini yaxshilashga va turli xalqaro suzib yurish sharoitida navigatsiya nuqsonlari va buzilish xavfini kamaytirishga yordam beradi.

8

Quvurlar tizimi maydoni

Kompozit quvur tizimlari kimyo zavodlarida 25 yildan ortiq vaqt davomida qo'llanilgan. Kompozit materiallardan sanoatda foydalanish 1970-yillarda keng tarqaldi. Bugungi kunda kompozit quvurlar va tanklarni o'rnatish er osti va er osti, tijorat, kommunal va turar-joylarda ko'paymoqda. Yangi kimyo korxonalari o‘zlashtirilib, eski quvvatlar ko‘paygani sari arzon tabiiy gaz bozorni yanada kengaytirmoqda.

Kompozit quvurlarning odatiy qo'llanilishi va mahsulotlari quyidagilardan iborat:

havo ifloslanishini nazorat qilish

suv mahsulotlari

kimyoviy qayta ishlash

tuzsizlantirish

Neft va tabiiy gaz

Suv va Atıksu tozalash

quvur liniyasi

Armatura va astarlar

Quvurlar tizimi

Yoqilg'i bakining qoplamasi

neft saqlash tanki

Jarayon uchun konteyner

Skrubber

klapan

9

Sport va dam olish maydoni

Uglerod tolasi har doim sport anjomlari sohasida mashhur bo'lib kelgan, poygadan chang'i sporti, golf, baliq ovlash va tennis, uglerod tolasi keng qo'llanilgan. Uglerod tolasining mashhurligi va narxining pasayishi bilan u sport anjomlarida ko'proq ishlatilgan.

Uglerod tolasi hozirda ko'plab raketkalar, snoubordlar, chanalar, xokkey tayoqlari, qarmoqlar, golf klublari, velosipedlar, sörf taxtalari, uçurtmalar, poyabzal va boshqa sport mahsulotlarida qo'llaniladi.

Sport va dam olishda uglerod tolasi

Hozirgi vaqtda 7 ta eng mashhur ochiq sport va dam olish tadbirlaridan 10 tasida kompozit materiallar qo'llaniladi. Shisha tolali va uglerod tolasi bilan mustahkamlangan kompozitlar yog'och va metall o'rnini qarmoqlar, tennis raketkalari, kayak eshkaklari uchun shpallar/vallar, shamol serfing ustunlari va taxtalari, xokkey tayoqlari, uçurtmalar va velosiped tutqichlarida almashtirishda davom etmoqda.

10

tashish

Transport sanoatida kattaroq transport vositalaridan foydalanish tendentsiyasi mavjud. Bu avtobus, poyezd yoki yuk mashinasi bo‘ladimi, g‘oya oddiy: ko‘proq yuk tashish. Muammo shundaki, yoqilg'ini tejash va atrof-muhitga ta'sirni kamaytirish bilan birga kattaroq yuklarni xavfsiz tashish yo'llarini topish. Kompozitlar bu muammoga ta'sirchan javob beradi.