Историја и еволуција композитних материјала

Када се комбинују два или више различитих материјала, резултат је а композитни. Прве употребе композита датирају још од 1500 Б.Ц. када су рани Египћани и Мезопотамијски досељеници користили мешавину блата и сламе за стварање снажних и издржљивих зграда. Слама је наставила да пружа појачање древним композитним производима, укључујући керамику и чамце.

Касније, 1200. године нове ере, Монголи су измислили први сложени лук. Употребом комбинације дрвета, костију и „животињског лепка“, лукови су пресовани и омотани коре брезе. Ови лукови су били снажни и тачни. Састављени монголски лукови помогли су да се осигура војна доминација Џингис-кана.

Рођење "ере пластике"

Савремено доба композита почело је када су научници развијали пластику. До тада су природне смоле добивене од биљака и животиња биле једини извор лепка и везива. Почетком 1900-их развијена је пластика као што је винил, полистирен, фенол и полиестер. Ови нови синтетички материјали надмашили су појединачне смоле изведене из природе.

Међутим, сама пластика није могла да пружи довољно чврстоће за неке структурне примене. Ојачање је било потребно да би се добила додатна чврстоћа и крутост.

instagram viewer

1935. Овенс Цорнинг представио је прво стаклено влакно, фиберглас. Фибергласс, у комбинацији са пластичним полимером створила је невероватно јаку структуру која је такође лагана. Ово је почетак индустрије влакнастих ојачаних полимера (ФРП).

ВВИИ - Покретање иновација раних композита

Многа највећа достигнућа композита резултат су ратних потреба. Тек што су Монголи развили композитни лук, Други светски рат је довео ФРП индустрију из лабораторија у стварну производњу.

Алтернативни материјали били су потребни за лагане примене у војним авионима. Инжињери су убрзо схватили друге предности композита, осим што су лагани и јаки. Откривено је, на пример, да су композити од фибергласа транспарентни за радио фреквенције, а материјал је убрзо прилагођен за употребу у склоништу електронске радарске опреме (Радомес).

Прилагођавање композита: „Свемирско доба“ „Свакодневно“

До краја Другог светског рата мала нишна индустрија композита била је у пуном јеку. Са мањом потражњом за војним производима, неколицина иноватора композита сада је амбициозно покушавала да уведе композите на друга тржишта. Чамци су били један очигледан производ који је имао користи. Први композитни комерцијални бродски труп представљен је 1946. године.

У ово време Брандт Голдсвортхи често називан „дедом композита“ развио је много нових производним процесима и производима, укључујући прву плочу за сурфање од стаклопластике, која је револуционирала спорт

Голдсвортхи је такође изумио производни процес познат као пултрусион, процес који омогућава поуздано јаке производе ојачане фибергласом. Данас производи произведени из овог процеса укључују мердевине, носаче алата, цеви, осовине стреле, оклоп, подове возова и медицинске уређаје.

Континуирано напредовање композита

Седамдесетих година КСКС века композити индустрија је почела сазревати. Развијене су боље пластичне смоле и побољшана влакна за ојачавање. ДуПонт је развио ан арамидна влакна познат као Кевлар, који је постао производ избора у каросерији због своје влачне чврстоће, високе густине и мале тежине. У то време су такође развијена карбонска влакна; све више је замењивао делове који су раније били направљени од челика.

Индустрија композита и даље се развија, при чему је већи део раста сада фокусиран на обновљиве изворе енергије. Лопатице ветротурбине, поготово, стално повећавају ограничење величине и захтевају напредне композитне материјале.

Очекујем

Истраживање композитних материјала се наставља. Подручја од посебног интереса су наноматеријали - материјали са изузетно малим молекуларним структурама - и полимери на биолошкој основи.

instagram story viewer