Historien om plastkompositmaterial
När två eller flera olika material kombineras blir resultatet ett kompositmaterial.Den första användningen av kompositmaterial går tillbaka till 1500 f.Kr., då tidiga egyptier och mesopotamiska nybyggare blandade lera och halm för att skapa starka och hållbara byggnader.Halm fortsätter att ge förstärkning för gamla kompositprodukter inklusive keramik och skepp.
Senare, år 1200 e.Kr., uppfann mongolerna den första sammansatta bågen.
Med hjälp av en kombination av trä, ben och "animaliskt lim" slås bågen in i björkbark.Dessa bågar är kraftfulla och exakta.Den sammansatta mongoliska bågen bidrog till att säkerställa Djingis Khans militära dominans.
"Plasttidens födelse"
När forskare utvecklade plast började den moderna eran av kompositmaterial.Innan dess var naturliga hartser från växter och djur den enda källan till lim och lim.I början av 1900-talet utvecklades plaster som vinyl, polystyren, fenol och polyester.Dessa nya syntetiska material är överlägsna enkla hartser som härrör från naturen.
Emellertid kan plast ensam inte ge tillräcklig styrka för vissa strukturella tillämpningar.Förstärkning krävs för att ge ytterligare styrka och styvhet.
1935 introducerade Owens Corning (Owens Corning) den första glasfibern, glasfiber.Kombinationen av glasfiber och plastpolymer ger en mycket stark struktur som också är lätt.
Detta är början på industrin för fiberförstärkt polymer (FRP).
Andra världskriget - Främjar innovation inom kompositmaterial
Många av de största framstegen inom kompositmaterial är resultatet av krav från krigstid.Precis som mongolerna utvecklade sammansatta bågar, tog andra världskriget FRP-industrin från laboratoriet till faktisk produktion.
Lätta tillämpningar av militära flygplan kräver alternativa material.Ingenjörer insåg snabbt de andra fördelarna med kompositmaterial, förutom lätta och starka.Till exempel fann man att glasfiberkompositmaterial var transparent för radiofrekvenser, och materialet var snart lämpligt för att skydda elektronisk radarutrustning (Radomes).
Anpassning till kompositmaterial: "rymdåldern" till "vardagen"
I slutet av andra världskriget var den lilla nischade kompositindustrin i full gång.Med den minskade efterfrågan på militära produkter arbetar ett litet antal kompositmaterialinnovatörer nu för att introducera kompositmaterial på andra marknader.Fartyget är en självklar produkt som gynnar.Det första kommersiella kompositskrovet sjösattes 1946.
Vid denna tidpunkt kallas Brandt Goldsworthy ofta som "kompositernas farfar" och utvecklade många nya tillverkningsprocesser och produkter, inklusive den första surfbrädan i glasfiber, som revolutionerade sporten.
Goldsworthy uppfann också en tillverkningsprocess som kallas pultrusion, som möjliggör pålitliga och starka glasfiberförstärkta produkter.Idag är produkter som tillverkas från denna process bland annat stegspår, verktygshandtag, rör, pilskaft, rustningar, tåggolv och medicinsk utrustning.
Kontinuerliga framsteg inom kompositmaterial
Kompositmaterialindustrin började mogna på 1970-talet.Utveckla bättre plasthartser och förbättrade förstärkningsfibrer.Utvecklade en sorts aramidfiber som heter Kevlar, som har blivit förstahandsvalet för kroppsskydd på grund av sin höga draghållfasthet, höga densitet och låga vikt.Kolfiber utvecklades också vid denna tid;den ersätter i allt högre grad delar som tidigare tillverkats av stål.
Kompositindustrin utvecklas fortfarande och den största delen av tillväxten baseras främst på förnybar energi.Vindturbinblad, i synnerhet, fortsätter att pressa storleksbegränsningar och kräver avancerade kompositmaterial.
Posttid: 21 april 2021