『壹』 什么是复合材料
复合材料是人们运用先进的材料制备技术将不同性质的材料组分优化组合而成的新材料版。一般定义的复合材料需满足权以下条件:
1、 复合材料必须是人造的,是人们根据需要设计制造的材料;
2、复合材料必须由两种或两种以上化学、物理性质不同的材料组分,以所设计的形式、比例、分布组合而成,各组分之间有明显的界面存在;
3、它具有结构可设计性,可进行复合结构设计;
4、复合材料不仅保持各组分材料性能的优点,而且通过各组分性能的互补和关联可以获得单一组成材料所不能达到的综合性能。
(1)真空导流玻璃钢树脂含量扩展阅读:
复合材料的基体材料分为金属和非金属两大类。金属基体常用的有铝、镁、铜、钛及其合金。
非金属基体主要有合成树脂、橡胶、陶瓷、石墨、碳等。增强材料主要有玻璃纤维、碳纤维、硼纤维、芳纶纤维、碳化硅纤维、石棉纤维、晶须、金属。
树脂基复合材料采用的增强材料主要有玻璃纤维、碳纤维、芳纶纤维、超高分子量聚乙烯纤维等。
『贰』 复合绝缘子制造工艺种类有哪些
一、原料
复合绝缘子包含芯棒、护套、伞裙、金具等部位,其中芯棒材料主要为环氧玻璃纤维,护套、伞裙材料为高温硫化硅橡胶。
密封:对端部金具涂抹高温硫化硅橡胶,保证端部不会被外部潮气侵入。部分厂家在注射成型时可同时完成这一步。
出厂试验:对完成生产的绝缘子按GB 19519-2014 或者采购方技术协议的要求进行机械破坏负荷、陡波冲击等出厂试验。
『叁』 玻璃纤维毡的详细用途应该怎么去了解
玻璃纤维是一种性能优异的无机非金属材料,种类繁多,优点是绝缘性好、耐热性强、抗腐蚀性好,机械强度高,但缺点是性脆,耐磨性较差。它是以玻璃球或废旧玻璃为原料经高温熔制、拉丝、络纱、织布等工艺制造成的,其单丝的直径为几个微米到二十几米个微米,相当于一根头发丝的 1/20-1/5 ,每束纤维原丝都由数百根甚至上千根单丝组成。玻璃纤维通常用作复合材料中的增强材料,电绝缘材料和绝热保温材料,电路基板等国民经济各个领域。
玻璃纤维毡片
(1)短切原丝毡 将玻璃原丝(有时也用无捻粗纱)切割成50mm长,将其随机但均匀地铺陈在网带上,随后施以乳液粘结剂或撒布上粉末结剂经加热固化后粘结成短切原丝毡。短切毡主要用于手糊、连续制板和对模模压和SMC工艺中。对短切原丝毡的质量要求如下:①沿宽度方向面积质量均匀;②短切原丝在毡面中分布均匀,无大孔眼形成,粘结剂分布均匀;③具有适中的干毡强度;④优良的树脂浸润及浸透性。 (2)连续原丝毡 将拉丝过程中形成的玻璃原丝或从原丝筒中退解出来的连续原丝呈8字形铺敷在连续移动网带上,经粉末粘结剂粘合而成。连续玻纤原丝毡中纤维是连续的,故其对复合材料的增强效果较短切毡好。主要用在拉挤法、RTM法、压力袋法及玻璃毡增强热塑料(GMT)等工艺中。 (3)表面毡 玻璃钢制品通常需要形成富有树脂层,这一般是用中碱玻璃表面毡来实现。这类毡由于采用中碱玻璃(C)制成,故赋予玻璃钢耐化学性特别是耐酸性,同时因为毡薄、玻纤直径较细之故,还可吸收较多树脂形成富树脂层,遮住了玻璃纤维增强材料(如方格布)的纹路,起到表面修饰作用。 (4)针刺毡 针刺毡或分为短切纤维针刺毡和连续原丝针刺毡。短切纤维针刺毡是将玻纤粗纱短切成50mm,随机铺放在预先放置在传送带上的底材上,然后用带倒钩的针进行针刺,针将短切纤维刺进底材中,而钩针又将一些纤维向上带起形成三维结构。所用底材可以是玻璃纤维或其它纤维的稀织物,这种针刺毡有绒毛感。其主要用途包括用作隔热隔声材料、衬热材料、过滤材料,也可用在玻璃钢生产中,但所制玻璃钢强度较低,使用范围有限。另一类连续原丝针刺毡,是将连续玻璃原丝用抛丝装置随机抛在连续网带上,经针板针刺,形成纤维相互勾连的三维结构的毡。这种毡主要用于玻璃纤维增强热塑料可冲压片材的生产。 (5)缝合毡 短切玻璃纤维从50mm乃至60cm长均可用缝编机将其缝合成短切纤维或长纤维毡,前者可
玻璃纤维纱
在若干用途方面代替传统的粘结剂粘结的短切毡,后者则在一定程度上代替连续原丝毡。它们的共同优点是不含粘结剂,避免了生产过程的污染,同时浸透性能好,价格较低。
『肆』 新型增强材料玻璃纤维毡有哪些
一、玻璃纤维针刺复合毡
玻璃纤维针刺毡广泛用于碳黑、钢铁、有色金属、化工、焚烧等行业。在国内,工业过滤材料是玻纤针刺毡的主要应用领域。
玻璃纤维针刺毡用于汽车内的装饰以及吸音、隔热、减震、阻燃等方面,它有助于汽车的轻量化与空间的有效利用;针刺毡可以与再生纤维复合,可以作车顶和车门的衬垫、发动机车盖(粘附于内侧)发动机与车厢的隔板、行李箱的衬垫。
利用针刺毡的微孔性所具有的保温、隔热的效果,可以将其用于管道各种发热件的保温隔热。利用针刺毡的过滤、吸音效果,可以用于汽车、摩托车通用汽油机等的消音除尘器,广泛用于宾馆、娱乐场所、专业音房的隔音、消潮、防火。
此外玻纤针刺毡还可用于土工布,绝缘材料等。
二、玻璃纤维连续原丝毡
玻璃纤维连续原丝毡是以连续玻璃纤维原丝为主要原料,该种含非溶性粘结剂的无纺连续原丝毡可在非填充或填充树脂系统中,可与不饱和聚酯、环氧、酚醛及聚胺脂树脂相容。产品可用于树脂传递模塑成型(RTM)真空成型及拉挤成型等加工工艺,如汽车车顶内饰,变压器用绝缘材料。
三、玻璃纤维短切原丝毡
玻璃纤维短切原丝毡由玻璃纤维短切原丝通过粉末或乳液粘结剂粘结而成。短切毡主要通过手糊成型工艺,缠绕成型工艺,模压成型工艺用于加工制作政府钢产品。典型的产品包括卫浴器具、管道、建筑材料、汽车、家具、冷却塔及其他玻璃钢产品。
四、玻璃纤维表面毡
玻璃纤维表面毡主要用于玻璃钢制品的表层,产品本身具有纤维分散均匀,质地柔软,纤维表面平整性好,胶水含量低,树脂浸透速度快以及贴模性好等特点。该产品可显著改善制品的表面耐腐蚀性能,耐压性能和抗渗漏性,且具有持久的使用寿命等优点。此外,该产品也适合于喷射,模压及其它玻璃钢成型技术。
五、玻璃纤维屋面毡
屋面毡是制作SBS、APP改性沥青防水卷材和彩色沥青玻纤瓦的良好胎基,并自由于整幅毡的纵向加筋,充分提高了毡的纵向拉伸强度和抗撕裂强度。用屋面系列毡作基材制成的油毡,能克服油毡高温流淌、低温脆裂、易于老化等缺点,使油毡耐候性优异,防渗漏性增强,并延长其使用寿命,因此是用于屋面油毡等材料的理想基材。同时,RGM 系列毡也可用作房屋隔热层的底衬材料。
六、玻璃纤维缝编短切毡
缝编短切毡可适用于不饱和聚酯树脂、乙烯基树脂、酚醛树脂和环氧树脂等。该产品广泛应用于挤拉成型工艺、手糊成型工艺和树脂传递模塑料工艺等。主要终端产品有:玻璃钢船体、板材、挤拉型材以及管道的内衬等。缝编短切毡是玻璃纤维无捻粗纱经短切成一定长度后无定向均匀平铺,然后用线圈结构缝合而成的毡片。
七、无捻粗纱布复合毡
无捻粗纱布复合毡可适用于不饱和聚酯树脂、乙烯基树脂、酚醛树脂和环氧树脂等。该产品广泛应用于玻璃钢挤拉成型工艺、手糊成型工艺和树脂传递模塑料工艺等。
无捻粗纱布复合毡在造船业应用最广,主要终端产品有:玻璃钢船体、汽车外壳、板材、冷藏器具、车门和型材等。无捻粗纱布复合毡是由无捻粗纱布复合一层均匀无定向平铺的短切原丝,然后用线圈结构缝合而成的玻璃纤维毡片。
八、玻璃纤维夹芯复合毡
夹芯复合毡由合成的无纺芯材、正反面或单面加以纤维短切层(不含粘结剂)或者纤维布、多轴向织物经过缝编而成,也叫导流毡。产品可适用于树脂传递模塑成型( RTM )、真空袋成型、模压成型、注射成型及 SRIM 等成型工艺。
九、玻璃纤维缝编复合毡
缝编复合毡可适用于不饱和聚酯树脂、乙烯基树脂、酚醛树脂和环氧树脂等。该产品广泛应用于玻璃钢挤拉成型工艺、手糊成型工艺和树脂传递模塑料工艺等。
缝编复合毡在造船业应用最广,主要终端产品有:玻璃钢船体、汽车外壳、板材、冷藏器具、车门和型材等。缝编复合毡是由无捻粗纱单向平行排列为0、90°或±45°,再复合一层均匀平铺的短切原丝,然后用线圈结构缝合而成的玻璃纤维毡片。
『伍』 低碳生活为题材 高中科技论文 提出问题 分析原因 解决措施 低碳环境 4点(具体)
从全球金融危机到今天,我们面临了一个新的经济形势。“人类要生存、地球要降温”,“低碳经济”将改变我们的生产和生活方式。从六十年代起,玻璃钢复合材料作为一个轻质高强材料参与了国民经济各个领域的材料变革和创新;五十多年过去了,事实告诉我们,我们这个材料极具强大的生命力,UPR 树脂基复合材料产量已达到年产量400 多万吨,其中玻璃钢材料为190 多万吨,树脂浇铸石材及涂料280 多万吨。可以看到,复合材料战线上的广大员工、科技人员、老总付出了艰苦辛勤的劳动,作出了丰功伟绩,换来了玻璃钢复合材料产业璀灿的全面发展时期。今天,我们又处在能源结构的重大变革时期,要使我们的材料和产品适应全球“低碳经济”的形势,开发新一代的材料和产品将是我们的努力方向。这次,我和大家共同交流的题材是“面临全球低碳经济、加快材料和制品的技术创新、推进玻璃钢复合材料产业的全面提升”。以此抛砖引玉,形成共识。
我向大家汇报的内容为三个部分:
一、我国UPR 产业十年回顾和2009 年UPR 发展现状
二、低碳经济和玻璃钢新兴市场
三、我国风电市场和兆瓦级玻璃钢叶片
一、我国UPR 产业十年回顾和2009 年UPR 发展现状
2009 年我国UPR 行业经历了不平凡的一年,据中国UPR 行业协会初步统计,总产量达到153 万吨,比上年增长了5.5%。其中环氧乙烯基酯树脂达到3.3 万吨,增长11%。全国四大民营企业亚邦、天和、福田、华迅等总量达到44 万吨,比上年增长11%,外资企业DSM、亚什兰、长兴、上纬、华日、昭和等总量达到12 万吨,比上年增长9%。江苏达到63 万吨,比上年增长5%。国内UPR 在其形成终端复合材料产业的主要流向为三大市场:UPR 基玻璃钢(FRP)市场,占了树脂总用量的55%,UPR 基人造石、工艺品、钮扣等市场,占了树脂总用量35%;UPR 基功能涂料,占了树脂总用量的10%。表二从应用区域分析,玻璃钢市场集中在江苏、上海、山东、广东、浙江、河北、天津、河南。人造石、工艺品、钮扣市场集中在浙江、广东、福建、山东、上海、江苏、四川。功能涂料市场集中在广东、上海、江苏、浙江、山东、河北。2008 年下半年全球金融危机的影响,曾一度出现的树脂滞销,到十月份后很快恢复增长。国家四万亿投资和十大产业调整振兴规划,对抵御金融危机影响,优化产业结构,持续增长发展的意义重大。钢铁、汽车、船舶、石化、纺织、轻工、有色金属、装备制造、电子信息、物流十大行业与玻璃钢产业关联密切。这十大产业依附着我国城市工业化、城乡一体化大规模经济建设的契机。这个契机又是以传统能源节能减排、新能源开发的低碳经济为目标展开的。玻璃钢复合材料以其自身创新为自己赢得了机遇和增长点。从国际市场看,2008 年全球金融危机使欧美经济陷入了困境,居高不下的原油一下跌到50 美元一桶,化工原材料出现了阶段性的市场过剩,价格走低;从国内看,玻璃纤维阶段性、结构性、区域性的失控发展,产量突破了年产200 多万吨,一半左右出口海外。金融危机袭来,出口受阻,玻璃纤维大量“倒向”国内,互相压价。化工原材料和纤维的大幅度跌价,使玻璃钢复合材料产业得到多少年以来从未有过的利好时机,为其低成本扩张提供了条件,从而也带动了树脂的增长。
2009 年,UPR 行业呈现了五大流向和热点:持续增长的玻璃钢复合材料行业的普及和提高,齐头并进,一方面拉动了低成本、通用型树脂的扩展,另一方面,新兴FRP 市场开发,推动了高性能、个性化的树脂增长。反映在邻苯型缠绕树脂、抽真空树脂、SMC/BMC 树脂、拉挤树脂、涤纶和对苯改性树脂的全面铺开。此外,高性能玻璃钢复合材料产品风机叶片、电器开关、压力管道、电力原器件、脱硫、高速列车内外装饰结构件、豪华游艇、工作艇、运动艇等的市场需求,又使间苯型、环氧乙烯基酯型抽真空树脂、SMC/BMC 树脂等快速增长,呈现了树脂市场的“两头热”。以天马、天津合材、费隆、华昌为代表的国企改制企业,以亚邦、天和为代表的国内大型民营企业,以华科为代表的国内科技人员组合企业,以DSM、华日、长兴、亚什兰、昭和、上纬为代表的外资企业,在国内UPR 大舞台上各领风骚,引领市场。
第二个流向和热点是浇铸型树脂发展迅猛。前几年,浇铸型树脂工艺品在面临海外市场疲软的情况下,急转国内建筑装饰装修市场,大批量进入楼堂馆所和高档商场,取得非常明显效果。浇铸型人造石的技术提升,已从面广量大的橱台面板走向机械化成型的人造大理石和人造石英石面板,大量应用于墙面饰材和地面材料。 福建、广东、山东等地的石材企业已开始从矿山开采转向用合成石制造。全国人造石材用树脂,09 年产量均超过前两年。传统浇铸产品聚酯纽扣、原子灰树脂、矿用铆固树脂等继续保持较好的增长势头。
第三个流向和热点是江苏、上海和天津,已成为国内近几年UPR 发展十分活跃的地区,并以技术创新和新产品开发引领国内UPR 及其复合材料市场的潮流,推进国内UPR 复合材料市场的普及和提高。2009 年该地区UPR 产量占到全国总量的一半以上,其中环氧乙烯基酯树脂95%的产量集中在上海和江苏。这个地区也是中外UPR 企业密集产区,既有早先进入的华日、DSM、亚什兰、长兴、昭和上纬等外资企业向国内传输海外成熟的产业市场,占有国内高中端市场优势。又有一批如天马、华昌、亚邦、费隆、华科、华润、天马瑞盛、富菱、兴合等企业。这里特别要提到的是国内UPR 行业的“亚邦”现象。2009 年亚邦公司生产了17 万吨树脂。亚邦凭着一个产业链的朴素情感,“有我也有你”、“有你也有我”,紧紧贴近市场和客户,大力开发低成本通用型树脂,高性能水晶树脂和石材树脂,为行业做出了贡献;产量连续五年蝉联全国第一。多少年来,亚邦在全国各地的销售公司由单一树脂销售发展为FRP 企业用原材料的“一站式”服务;亚邦各地的销售公司同时也是亚邦派出的分公司,在做好材料和服务同时,积极进行市场调查,他们可以在12 个小时内,快速反映全国各地FRP 产业的动态。亚邦在与市场下企业不断互动中做大做强。
第四个流向和热点是兆瓦级玻璃钢叶片的高性能要求,加速了UPR 和环氧乙烯基酯树脂的技术攀升。国内兆瓦级风电市场从2007 年进入一个高速发展期,年平均新增装机容量为600 多万千瓦,2009 年装机总容量达到2000 万千瓦。按1.5 兆瓦推算,全年叶片总量达15990 片,树脂用量达5万多吨,加上外资风电企业出口叶片用树脂量可达到7 万多吨,其中50%为UPR 和环氧乙烯基酯树脂我国兆瓦级玻璃钢叶片专利技术是从德国和荷兰引进的,对纤维和树脂的性能标准高,并经过德国船级社GL 论证。两道“门槛”,对国内树脂和纤维企业提出了极为严格的要求。外资企业亚什兰、上纬、DSM 公司具备条件,“轻车熟路”,抢先了国内风电兆瓦级叶片市场。兆瓦级叶片从叶形设计、结构设计、铺成设计、模具技术到叶片制造是一极为复杂的系统工程,叶片运行期长二十年,对树脂企业是个“考验”。树脂企业是“尝试”兆瓦级叶片市场主要靠企业自主的技术实力。第五个流向和热点是国内玻璃钢复合材料装备制造的发展和提高。江、浙、冀、鲁等省的SMC、缠绕、拉挤、人造石、模压等设备及其模具设计制造不仅满足国内需求、,还X 量出口。装备技术的提升拉动了UPR 的性能、品质的提高和中、高档树脂需求的上升。2010 年,国内UPR 行业的发展空间依然很大。外资企业认为,中国是全球经济增长最快的国家,是全球最大的复合材料市场,他们对中国的发展充满信心。DSM、华日、亚什兰等正在进行扩能增产的布局,此外,雷可德也将在天津投产。全国的树脂产量巨头亚邦、天和、福田、华迅都在扩张。
国内UPR 发展趋势中还有一个不可忽视的现象是中西部、西南等地区将出现FRP 复合材料产业新的发展布局。据有关方面了解,围绕着西安、洛阳及晋中南地区,围绕东盟和我国贸易“零关税”的实施及大西南的建设,围绕甘肃、新疆化工原料配套基地、大西北建设和西亚出口等区域对玻璃钢复合材料的需求日益上升,不久会在这些地区出现UPR 和玻纤的规模型企业。到2009 年底,我国UPR 企业将超过160 家,有2/3 的企业是由过去乡镇企业转制为民营企业和私营企业。这部分企业中,有的积极引进技术人才和先进装备,使自身得到提高,逐步树立了品牌。但绝大多数企业,缺少技术,举步艰难,有的还掺做“捣浆糊”。这些企业,面临两条出路,一条是发展下游产品,还有一条是通过技术进步,提升企业。这两条路走不通,只有让市场淘汰你。可以预计,UPR 行业在三、五、八年这三个阶段,面临不断地整合和重组,树脂的增长方式将由产量的增长转变为品牌和质量的升级。
二、低碳经济和玻璃钢新兴市场
“低碳经济”这个名词最早见诸于2003 年英国能源白皮书《我们能源的未来;创造低碳经济》。作为第一次工业革命的先驱和资源并不富裕的英国,充分意识到能源安全和气候变化的威胁。据有关资料报道,现在全世界每年二氧化碳排放量接近300 亿吨。二氧化碳的大量排放,造成全球气候变暖,海水倒灌。联合国政府间气候变化专门委员会警告称,气候变暖引起海平面每年上升18-59 厘米,按照这样的速度,到2100 年,全球一些低地岛国和全球三十二个气候变化最前沿的三角洲将会全部或局部被海水淹没。先进发达国家已把二氧化碳作为大气污染物质,相应增收碳排放税。
低碳经济,十年来全球经历了三个发展期。1997 年12 月,在日本京都召开的《联合国气候变化框架公约》缔约方第三次会议通过了限制发达国家温室气体排放量以抑制全球变暖的《京都议定书》。议定书规定,到2010 年,所有发达国家二氧化碳等6 种温室气体的排放量,要比1990 年减少5.2%。议定书对中国等发展中国家没有强制排放要求,并获得了170多个国家的批准。
第二次会议是2007 年12 月15 日,《联合国气候变化框架公约》第十三次缔约方大会在印度尼西亚巴厘岛举行,通过了“巴厘岛路线图”。主要内容包括:大幅度减少全球温室气体排放量,未来的谈判应考虑为所有发达国家(包括美国)设定具体的温室气体减排目标;发展中国家应努力控制温室气体排放增长,但不设定具体目标;应对全球变暖,发达国家有义务在技术开发和转让、资金支持等方面,向发展中国家提供帮助。 “巴厘岛路线图”首次将美国纳入谈判进程之中,要求所有发达国家都必须履行可测量、可报告、可核实的温室气体排放责任。另外,“巴厘岛路线图”还强调必须重视适应气候变化的技术开发、转让和资金三大问题。目标上,“巴厘岛路线图”提出了发达国家到2020 年,至少应在1990 年基础上减排25%至40%。第三次会议是2009 年12 月7 日-18 日,全球190 多个国家和地区代表达1.5 万人,在丹麦歌本哈根召开了联合国气候变化大会。这次会议在减排问题上存在着很大的分歧,主要是减排的比例和资助金额上。美国、中国、巴西等国已是全球温室气体排放大国,中美两国在会上的表达让与会国看到了希望。会议前中国已在去年11 月27 日正式对外公布控制温室气体排放的行动目标,决定到2020 年单位国内生产总值二氧化碳排放比2005 年下降40%至45%;在此前,美国白宫宣布,将在哥本哈根气候变化大会上承诺2020 年前实现温室气体排放量在2005 年的基础上减少17%的临时性目标。哥本哈根会议上,20 多个发达国家私下起草了一个减排指标想获得通过,结果,遭到了来自发展中国家的反对;美国又以“船大掉头难”在具体减排上还不能立法。这次会议在具体减排指标上各说各有理,但最终形成共识,要加快环保技术的共享采用,加快全球减碳。
今天,我们来谈低碳经济,就是以低能耗、低污染、低排放为基础的经济模式,其实质是能源利用效率和清洁能源使用问题,核心是能源技术创新、制度创新和人类生存发展观念的根本转变。低碳经济的主流理解是指尽可能降低温室主体排放的经济体。其主要体现在:工业方面,高效率的生产和能源利用;能源结构方面,可再生能源生产将占据相当高比例;交通方面,使用高效燃料,低碳排放的交通工具,公共交通取代私人交通,并且更多地使用自行车和步行;建筑方面,办公建筑与家庭住房采用高效节能材料以及节能建造方式。归根到底,逐步减少单位GDP 的碳排放量。“低碳经济”不仅仅是一种新的理念,而是下一轮新经济的增长点。对于我国经济发展的前景来讲,以往的“中国制造”面临减排压力,减碳的方式将借助于生产工艺、生产工装、生产手段的技术升级和技术创新的 “低碳技术”,通过低碳技术的实施形成“低碳标准”,达到低碳高增长,低碳降成本。推进低碳技术与玻璃钢产业有着密切的联系。上世纪六十年代,玻璃钢产业以“代钢、代木”的朴素观念进入市场,玻璃钢的比强度高,大量代替钢材及金属材料;从节约资源出发,大量代替木材。随着玻璃钢产业数十年的市场运行,衍生了许多优异性能,突出在其可塑性、可设计性和多功能性。它的可塑性赋予了各类特色的成型工艺;它的可设计性,简化了传统的制造工艺,降低成本,实现了材料和性能的优化组合;它的多功能性表现为优良的电性能、化学性能、耐老化性能、耐疲劳性能、耐水性能、耐燃烧性能等。可以看到,未来产业推进的低碳技术达到低碳经济,离不开玻璃钢;同时,也给玻璃钢产业供了新的发展空间。
从我们目前所熟悉的产业,车辆、造船、水处理、化工防腐、建筑节能等都将面临全球低碳经济的制约,玻璃钢复合材料已经成为和未来实现产业低碳经济的重要选择材料。低碳排放的交通工具包括:轿车、客车、工程车、商用车、高速列车、船艇、飞机及航天航空器。青岛罗美威奥新材料制品有限公司是国内专业为高速列车车体配套轻型玻璃钢内外饰结构件的制造企业。公司成立多年来,积极采用国际先进产品标准,优选原材料,满足车体减重的要求和标准,首批配件成功应用于京津城际高速铁路上。目前该公司车体配件已接到青铁、唐铁、长铁的大量订单,供不应求。罗美威奥从低碳经济的观念出发,通过低碳技术的实施,达到了配件规定的低碳标准,成为国内轨道交通中实现高速低排放最优秀的配套企业。还被国际知名公司西门子认证授予“最高级供应商”的称号。再如广西桂林大宇客车公司与其玻璃钢大包围配套企业一起,一改过去“论斤买卖”玻璃钢产品的现象,共同开展以减重、低碳为目标的设计程序。交通领域里,我国船艇极具开发前景。钢质大船实现低碳排放,减轻自重已提到日程上,若干年后,达不到国际公约减排15%的要求,就进不了公海;我国玻璃钢游艇市场,通过碳排放设计规范,轻质夹层结构设计将逐步取代单板设计的偏重结构。游艇将变得更轻、跑得更快、能耗更低。水处理技术、水资源开发将是未来新兴玻璃钢产业的重要市场,河北中意复合材料有限公司与北京理工大学联合开发成功防海水浸蚀超大型玻璃钢管缠绕研究及移动式缠绕设备。一些企业还关注海水淡化技术中玻璃钢高压管的开发应用。
相比于发达国家,我们玻璃钢产业面向“低碳经济”的层面上明显滞后。随着低碳经济的观念不断深入人心,国内产业将需重新解读、重新认识,加快推进的必要性。国内传统出口产品还在“高碳经济”上徘徊,很可能将遭遇新一轮的“碳关税”的“绿色壁垒”。对于玻璃钢材料参与的各个产业,都要融入“低碳经济”、“低碳技术”、“低碳标准”的观念和措施,真正使我们玻璃钢材料成为各行各业配套的、性价比和强重比最优的轻质材料、功能材料和结构,让低碳真正和“玻璃钢经济”同步起来。
三、我国风电市场和兆瓦级玻璃钢叶片
开发清洁能源、发展风力发电是全球实现低碳经济的大事,我国风能装机总容量已跻身世界第四。发展兆瓦级风力发电,我国当时缺少成套技术,国家果断地组织企业引进欧洲成熟的技术,使我国风电行业成长极为迅猛。我国风电市场到底怎么样?前景如何?在这里我们剖析一些数字:
以上数据表明,我国风能资源非常丰富,已利用的并网风电总装机容量只占总资源的6‰,占国家电力总装机容量的1.8%,与欧洲风能利用发达国家丹麦、德国相比,差距甚远。此外,从我国目前风电并网看,将近有五分之一的风能设备未并网(2000-1613=387)。另从有关方面获悉,近几年,我国风电产业已令人担忧,兆瓦级整机企业达到80 多家,兆瓦级叶片制造企业70 多家,与先进发达国家对比和国内现状,显然有点“鱼目混珠”和“骑虎难下”。不久,国家发改委文件指出,风力发电也面临产能过剩。紧接着国家又下文取消风电设备国产化率70%的规定。风电产能过剩和70%的国产化规定取消,是国家对我国风电行业及时注射了清醒剂。目前,一方面是低水平的重复建设,另一方面是高效先进装备的中足,国家政策出台,使市场的自由选择更透明、更明朗、对促进我国风电产业健康发展具有现实意义和深远意义。
兆瓦级玻璃钢叶片其占整个风电设备成本的20%左右。叶片的设计、选材和工艺是决定风电装置性能与功率的主要因素,以及风力发电的单位成本。纵观全球叶片技术的发展趋势,并兼顾风机效能和降低成本两因素,叶片的制作正向大型化发展。单机功率愈大,每KW 的发电成本就愈低。因此全球风电设备都在向兆瓦级大功率和长叶片方向开发。典型的丹麦LM 公司是全球风力发电最大的集团,具有28 年的生产实践经验,其叶片年产达1 万片以上,已在中国天津和秦皇皇岛设厂。LM 公司也是全球唯一有In-House 测试能力的公司,可针对其叶片进行Full-Scale 的测试,所有的新设计叶片均可通过20 年运转状况的测试才能获准投产。这些测试项目包括静态、动态、雷击测试等,其测试设备中的激光扫描仪,更为叶片提供精确的几何数据。LM 公司目前生产最长的叶片为61.5m,是全球最长的叶片,重量为17.7 吨,材质为环氧基玻纤增强复合材料,叶端等处采用碳纤,已按装在芬兰REpower 公司的5MW 海上风机上。LM 公司叶片制造技术包括多功能机械手铺设玻纤,以提高铺设进度25%;在螺栓的支撑力上进行创新,可增加叶片20%的长度;采用RIM 法缩短树脂渗透时间15-20%;以FRP 模具取代钢模,实现低成本。据有关信息,丹麦国家先进技术基金会拨款0.6 亿丹麦克朗用于LM 公司进行创新型的新型叶片技术研究,该研究项目命名为“叶片之王”。是用FRP、C 纤维和热塑性材料的混合纱去制造叶片。这种纱铺进模具后,加热模具,塑料纱线融化,将会使叶片的生产时间缩短一半。在叶片设计上,LM 公司还在10 年前推出了一种新型具有弹性挠度的叶片概念,简称为预弯型叶片。该叶片在叶尖部分向外弯曲,使叶片在转动状态下,甚至处于强风时还能与塔体保持一定距离,避免叶片撞击塔架。预弯型叶片因其许可弯曲量变大,刚度相当,从而材料用量减少,重量减轻,而获取更多的风能。据有关方面透露,这种预弯型叶片与标准型叶片相比,风场在2.6m/秒风速条件下即可起动。据了解,LM 公司与GE 公司合作的项目中对开发加长叶片增加电量进行案例分析测定,用40.3m 长的叶片替换了原有1.5MW 风机上的37.5m 长的叶片,结果标明发电量增加7%,究其原因是其外圆扫风面积比内圆扫风面积增加了14.8%。可以认为,LM 的兆瓦级叶片的设计,制造技术是全球最先进,最富竞争力的。
在国内,中航惠腾靠不断创新,在风电叶片行业领先一步,自主技术、自行研发UPR基FRP 叶片的企业。其600kw-750kw 叶片占国内的90%以上,在开发37.5m 叶片上成功采用了高性能UPR。公司历年叶片装机容量占全国近一半的比重。该公司在寻求技术合作过程中,先后参与荷兰、德国、英国等九家风叶企业的技术交流与合作,专案确立了中国MW 级叶片在国内技术的自主化能力。惠腾叶片技术主要特点包括结构阻尼专利(降低振动)、叶尖专有技术(提供气动性能降低噪音)、镜面模具技术、快速常温固化技术、高精度平衡技术、高精度叶根定位技术等。以1.5MW、6 吨重的叶片为例,每支重量误差在1kg 以下,重心偏差不超过10mm,因此,其启动风速只需2.6m/秒,发电风速为3m/秒。该公司目前开发了2MW叶片,并根据风场要求,开展新的叶片设计工作。国内企业形成大批量生产的还有中复联众、北京中材FRP 研究院、上海FRP 院等。围绕风电设备配套的玻璃钢产品还有机仓罩和导流罩,国内采用最先进的抽真空和LRTM 工艺的有四家单位,山东德州地区的双一、华翼、株丕特三家公司和江苏的雅西路公司,产品大部为外商配套出口。常州华日新材公司最先为这些企业提供了性能优良的高强、低粘、低放热UPR。
为降低发电成本,除叶片设计外,材料和工艺成型日新月异,通过材料和工艺的选择达到轻量化和功能化,从而提高风能的效能。为了获得叶片最好的性价比,近几年,OCV 公司在全球叶片市场上推出高性能的Advantax 玻纤,该玻纤与E 玻纤相比,具有高的强度和模量,成功应用在兆瓦级叶片制造上。最近,OCV 公司又将S 玻璃纤维应用在更大的叶片上。S 玻璃纤维模量达到 85.5Gpa,比E 玻璃纤维高18%,强度高出33%,从技术角度,对于应用高强度高断裂应变的S 玻璃纤维在风力机叶片上更为先进。最近,PPG 公司向全球风能叶片行业推出了高性能的高强、抗疲劳玻璃纤维。据介绍,开发的HYBON2026 与目前市场上用与制作叶片的玻纤产品相比,拉伸强度高出20%,抗疲劳强度也高出数倍以上。国内有关企业在满足兆瓦级叶片的材料上也开展了大量的研制开发工作,重庆国际先后开发了ECT 和TM 高性能纤维,其销量占有国内兆瓦级叶片用玻纤用量的1/3,2009 年还向西欧出口高性能纤维达2.5 万吨。此外,泰安的GMG、巨石的E6 等高性能纤维也进入了市场。叶片长度的不断增加使得轻质、高强的碳纤维在风力发电上应用不断扩大,大丝束碳纤维价格的下降成为风力机的首选结构材料,同样是34 米长的叶片,采用GF/UP 质量为5800公斤,采用GF/EP 质量为5200 公斤,采用CF/EP 质量为3800 公斤。因此,叶片材料开发的趋势是采用CF/EP,但同时也面临价格的压力。国外正在从原材料、工艺技术、质量控制等各方面深入研究降低成本。据有关方面信息了解,为了增加叶片的刚度并防止叶尖预弯部碰到塔架,在长度大于50m 的叶片将广泛使用碳纤维。
轻质闭孔高强度泡沫是叶片材料中又一主要组成部分,应用于结构。据瑞典DIAB 公司资料报导可用于60 米长的风机叶片芯件。采用这种芯材及导流技术,可减少50%的周期时间,降低30%的劳动力成本,与敞开型技术相比,夹芯导流技术减少90%的苯乙烯散发,并使整个叶片达到轻质高强。DIAB 公司在中国昆山厂推出的PVC 轮廓板根据产品“量体裁衣”直接用到了叶片制作上,省时省料,降低成本。目前生产叶片泡沫结构的外资公司有Gurit天津公司、加铝上海公司等,国内常州天晟公司与有关科研院所合作,于去年开发成功结构泡沫。
随着海上风电的开发,对叶片的性能要求更高,轻质、高强、高弹、耐疲劳将推进新材料的不断产生。拜尔公司不久前推出商业化牌号Baytube 碳纳米管用于环氧树脂中,提升叶片的抗疲劳、抗冲击性和改善材料回弹性。该公司透露,采用纳米碳管于树脂中,将使叶片质量减轻20-30%,强度增大30%。在叶片成型工艺上出现了新的动向,中复联众公司已实践完成了预浸料成型工艺后,叶片制造由湿法成型改变为干法加热成型;德国西门子公司在叶片成型工艺上独创了整体成型。这些新技术的应用进一步提高了产品的尺寸稳定性,还缩短了制程时间。
『陆』 玻璃纤维布和玻璃纤维毡的区别
毡,一般分为表面毡、连续毡和短切毡
表面毡,一般是为提高表面效果,减少布专纹对表面属的影响,是由纤维原丝喷射而成;
连续毡和短切毡的区别,顾名思义,成型的方式在于用短的纤维丝还是连续的丝。
连续毡一般用于作为导流材料用,短切毡在手糊工艺上会用一点,增加层间力,用的较少。
再纠正下,毡是用胶将纤维丝束粘接而成,从这个意义上说是含树脂的。
毡是无规则,无秩序的端切玻纤织成的吧,
布是有规则的编织物,象衣服一样。
纤维布,根据编织方法分:常用的是UD单轴(0°),biax双轴(+45°/-45°),triax三轴(+45°/0°/-45°), 方格布(0°/90°)现在也有三维立体的纤维布,但还处于试验阶段,市场上未使用。
纤维布通常是经纬编制出来的,毡是无序的。
『柒』 玻璃钢防腐生产厂家
玻璃钢防腐生产厂家
1、上海广志自动化设备有限公司
主营产品: 全自动灌装机,自动包装机,吨袋包装机,颗粒包装机。
地址: 松江区 新拓路409号。
成立时间:2012-10-10。
『捌』 未来的新材料!懂行的请进!
现在的汽车制造业
主要采用钢 铁 铝
这些材料会严重影响未来地球资源
可以说 楼主的想法非常好
我认为你设计的汽车首先要环保、轻质、节能的
所以我认为可以取代现有材料的
又具备以上特点
车身新材料的种类
高强度钢板
从前的高强度钢板,拉延强度虽高于低碳钢板,但延伸率只有后者的50%,故只适用于形状简单、延伸深度不大的零件。现在的高强度钢板是在低碳钢内加入适当的微量元素,经各种处理轧制而成,其抗拉强度高达420N/mm2,是普通低碳钢板的2~3倍,深拉延性能极好,可轧制成很薄的钢板,是车身轻量化的重要材料。到2000年,其用量已上升到50%左右。中国奇瑞汽车公司与宝钢合作,2001年在试制样车上使用的高强度钢用量为262kg,占车身钢板用量的46%,对减重和改进车身性能起到了良好的作用。
低合金高强度钢板的品种主要有含磷冷轧钢板、烘烤硬化冷轧钢板、冷轧双相钢板和高强度1F冷轧钢板等,车身设计师可根据板制零件受力情况和形状复杂程度来选择钢板品种。
含磷高强度冷轧钢板:含磷高强度冷轧钢板主要用于轿车外板、车门、顶盖和行李箱盖升板,也可用于载货汽车驾驶室的冲压件。主要特点为:具有较高强度,比普通冷轧钢板高15%~25%;良好的强度和塑性平衡,即随着强度的增加,伸长率和应变硬化指数下降甚微;具有良好的耐腐蚀性,比普通冷轧钢板提高20%;具有良好的点焊性能;
烘烤硬化冷轧钢板:经过冲压、拉延变形及烤漆高温时效处理,屈服强度得以提高。这种简称为BH钢板的烘烤硬化钢板既薄又有足够的强度,是车身外板轻量化设计首选材料之一;
冷轧双向钢板:具有连续屈服、屈强比低和加工硬化高、兼备高强度及高塑性的特点,如经烤漆后其强度可进一步提高。适用于形状复杂且要求强度高的车身零件。主要用于要求拉伸性能好的承力零部件,如车门加强板、保险杠等;
超低碳高强度冷轧钢板:在超低碳钢(C≤0.005%)中加入适量的钛或铌,以保证钢板的深冲性能,再添加适量的磷以提高钢板的强度。实现了深冲性与高强度的结合,特别适用于一些形状复杂而强度要求高的冲压零件。
轻量化迭层钢板
迭层钢板是在两层超薄钢板之间压入塑料的复合材料,表层钢板厚度为0.2~0.3mm,塑料层的厚度占总厚度的25%~65%。与具有同样刚度的单层钢板相比,质量只有57%。隔热防振性能良好,主要用于发动机罩、行李箱盖、车身底板等部件。
铝合金
与汽车钢板相比,铝合金具有密度小(2.7g/cm3)、比强度高、耐锈蚀、热稳定性好、易成形、可回收再生等优点,技术成熟。德国大众公司的新型奥迪A2型轿车,由于采用了全铝车身骨架和外板结构,使其总质量减少了135kg,比传统钢材料车身减轻了43%,使平均油耗降至每百公里3升的水平。全新奥迪A8通过使用性能更好的大型铝铸件和液压成型部件,车身零件数量从50个减至29个,车身框架完全闭合(见图1)。这种结构不仅使车身的扭转刚度提高了60%,还比同类车型的钢制车身车重减少50%。由于所有的铝合金都可以回收再生利用,深受环保人士的欢迎。
根据车身结构设计的需要,采用激光束压合成型工艺,将不同厚度的铝板或者用铝板与钢板复合成型,再在表面涂覆防腐蚀材料使其结构轻量化且具有良好的耐腐蚀性。
镁合金
镁的密度为1.8g/cm3,仅为钢材密度的35%,铝材密度的66%。此外它的比强度、比刚度高,阻尼性、导热性好,电磁屏蔽能力强,尺寸稳定性好,因此在航空工业和汽车工业中得到了广泛的应用。镁的储藏量十分丰富,镁可从石棉、白云石、滑石中提取,特别是海水的盐分中含 3.7%的镁。近年来镁合金在世界范围内的增长率高达20%。
铸造镁合金的车门由成型铝材制成的门框和耐碰撞的镁合金骨架、内板组成。另一种镁合金制成的车门,它由内外车门板和中间蜂窝状加强筋构成,每扇门的净质量比传统的钢制车门轻10kg,且刚度极高。随着压铸技术的进步,已可以制造出形状复杂的薄壁镁合金车身零件,如前、后挡板、仪表盘、方向盘等。
泡沫合金板
泡沫合金板由粉末合金制成,其特点是密度小,仅为0.4~0.7g/cm3,弹性好,当受力压缩变形后,可凭自身的弹性恢复原料形状。泡沫合金板种类繁多,除了泡沫铝合金板外,还有泡沫锌合金、泡沫锡合金、泡沫钢等,可根据不同的需要进行选择。由于泡沫合金板的特殊性能,特别是出众的低密度、良好的隔热吸振性能,深受汽车制造商的青睐。目前,用泡沫铝合金制成的零部件有发动机罩、行李箱盖等。
蜂窝夹芯复合板
蜂窝夹芯复合板是两层薄面板中间夹一层厚而极轻的蜂窝组成。根据夹芯材料的不同,可分为纸蜂窝、玻璃布蜂窝、玻璃纤维增强树脂蜂窝、铝蜂窝等;面板可以采用玻璃钢、塑料、铝板和钢板等材料。由于蜂窝夹芯复合板具有轻质、比强度和比刚度高、抗振、隔热、隔音和阻燃等特点,故在汽车车身上获得较多应用,如车身外板、车门、车架、保险杠、座椅框架等。英国发明了一种以聚丙烯作芯,钢板为面板的薄夹层板用以替代钢制车身外板,使零件质量减轻了50%~60%,且易于冲压成型。
工程塑料
与通用塑料相比,工程塑料具有优良的机械性能、电性能、耐化学性、耐热性、耐磨性、尺寸稳定性等特点,且比要取代的金属材料轻、成型时能耗少。二十世纪七十年代起,以软质聚氯乙烯、聚氨酯为主的泡沫类、衬垫类、缓冲材料等塑料在汽车工业中被广泛采用。福特公司开发的LTD试验车,塑料化后的车身取得了轻量化方面的明显成果(见表2)。
中国工程塑料工业普遍存在工艺落后、设备陈旧、规模小、品种少、质量不稳定的状况,而且价格高,缺乏市场竞争力。工程塑料在汽车上的应用仅相当于国外上世纪八十年代的水平。如上海桑塔纳轿车塑料用量仅为2.86kg/辆,红旗CA7228型轿车为2.4kg/辆,而日本轿车平均为14kg/辆,宝马则更高,为35.64kg/辆。但这种局面将很快被打破,由上海普利特复合材料有限公司投资新建、国内最大的汽车用高性能ABS工程塑料生产基地日前在上海建成投产。此项目引进了世界先进的工程塑料生成线和试验检测仪器等设备,形成了年产15,000吨高性能ABS工程塑料的能力。
高强度纤维复合材料
高强度纤维复合材料,特别是碳纤维复合材料(CFRP),因其质量小,而且具有高强度、高刚性,有良好的耐蠕变与耐腐蚀性,因而是很有前途的汽车用轻量化材料。碳纤维复合材料在汽车上的应用,美国开展的最好。
二十世纪八十年代后期,复合材料车身外覆件得到大量的应用和推广,如发动机罩、翼子板、车门、车顶板、导流罩、车厢后挡板等,甚至出现了全复合材料的卡车驾驶室和轿车车身。据统计,在欧美等国汽车复合材料的用量约占本国复合材料总产量的33%左右,并继续呈增长态势,复合材料作为汽车车身的外覆件来说,无论从设计还是生产制造、应用都已成熟,并已从车身外覆件的使用向汽车的内饰件和结构件方向发展。图2为法国SORA公司为雷诺汽车公司开发的全复合材料轿车车身和重型卡车驾驶室。上海通用柳州汽车公司和东风公司计划推出全复合材料车身的家庭用小轿车。
车身新材料应用的现状
目前,国内外车身轻量化的研究方向是开发具有较高强度的轻质高性能新材料及设计新的轻量化结构。通过多年的探索,已取得了新的进展。德国大众九十年代末开发的路波TDI车型就是采用新设计、新材料、新工艺的综合成果。
TDI所有车身部件都是轻质金属制成的,包括前挡泥板、车门、发动机罩和尾门,其中尾门的金属外层是铝质,内板是镁制成的。汽车的内部设备许多也是轻质金属制成的,如,座椅的框架由铝制成,方向盘的内骨架是镁制成。乘客舱和发动机室之间组合隔板是铝质的。支撑结构通常也是由高强度的薄板金属制成的。
为解决新材料的防腐蚀保护和连接,大众采用创新的冲孔铆接法、迭边压接、激光钎焊等技术。
路波TDI的自重为830kg,包括417kg(50.5%)的钢、136kg轻质金属(16.4%,包括3.7kg的镁)、116kg塑料(14.0%)。在保证车身抗扭刚度、使用寿命和安全性的前提下,车身的重量减轻了50kg,汽车的总重减轻了154kg。由于汽车自重大幅度减轻,使得百公里油耗降至2.99升,总能量消耗只是传统汽车的一半。这意味着二氧化碳的排放量也将减少一半,碳氢化合物的排放量降到四分之一,是典型的环保型轿车,也是世界上批量生产的最经济轿车之一。
新材料应用的发展趋势
新材料回收再用性的研究
研究汽车新材料的最终处置问题至关重要,从某种程度上讲,关系到它的生存与发展。目前,汽车上约占自重25%的材料无法回收再用,其中三分之一为各种塑料,三分之一为橡胶,还有三分之一为玻璃、纤维。鉴于这种情况,世界各国都花费大量的人力、物力进行材料的回收再生问题的研究。现在可以通过三种途径进行回收:颗粒回收,重新碾磨;化学回收,高温分解;能源回收,将废弃物作为燃料。
德国在回收塑料等材料的法规是世界上最为完善的,其管理方式非常明确,即首先是避免产生,然后才是“循环使用”和“最终处理”。1991年规定回收塑料中的60%必须是机械性回收,另有40%可以机械回收,也可以采用填埋或能量回收的方式。通过十年的努力,现在的回收率已高达87%。日本是循环经济立法最全面的国家,其目的是建立一个资源“循环型社会”。为此,日本对废旧塑料的回收利用一直保持积极态度。此外,日本还大力支持以废塑料为主的工业垃圾发电事业。计划到2010年在全国建立150个废塑料发电设备。
减少材料的品种
未来汽车在工程塑料类型的选择上将会发生巨大的变化。目前汽车使用的塑料由几十种高分子材料组成,当前世界各大汽车公司致力于减少车用塑料的种类,并尽量使其通用化。这将有利于材料的回收再生和生态环境的保护。
降低成本
制约汽车车身新材料应用的重要因素是价格。作为主要新材料的高强度钢、玻璃纤维增强材料、铝和石墨增强,其成本分别为普通碳钢的1.1倍、3倍、4倍和20倍。所以只有大幅度降低这些新材料的制造成本,才可能使诸多新材料进入批量生产。如玻璃纤维增强材料将在成本上成为钢材的有力竞争者,虽然它的重量减轻有限,但价格却能为用户接受。石墨合成材料尽管性能良好,但因其成本居高不下,目前它在汽车工业上很难有所作为。
先进的制造工艺的研发
采用新材料与先进的制造工艺是相辅相成的,汽车工业正在努力开发新的制造方法,对传统的工艺进行更新。例如:适用于轻量化设计的连接工艺今年来有所发展,如德国某汽车公司在大批生产的轿车上采用CO2激光束焊接,与传统的焊接工艺相比,焊接成的高强度钢板车身的强度提高了50%。又如,一些复合材料的SMC壳体的材料较厚,大约为2.5~3mm,限制了轻量化的幅度。法国雷诺公司采用新的A级表面精度的SMC模压技术和低密度填料,减薄了零件厚度,使轿车壳体重量比普通SMC工艺下降了30%。
车身设计方法的革命
据欧洲汽车界人士预测,在今后十年中,轿车自身质量还将减轻20%,除了大量采用复合材料和轻质合金外,车身设计方法也将发生重大变化。
由于大量采用新型材料,传统的车身结构及其设计方法可能不再适用,取而代之的是一种基于生物学增长规律的形状优化设计法,这种设计方法即能减少零件质量,又延长了零件的使用寿命。此外,采用新的设计方法还能使车身零件数大幅度减少。如某车型的零件数已由400个减少到75个,质量减轻30%。美国克莱斯勒汽车公司尚未投放市场的概念车由于采用了创新的优化设计法,使整车自重降至544kg。这说明轻量化设计具有极大的潜力。