Η ιστορία των πλαστικών σύνθετων υλικών

Αργότερα, το 1200 μ.Χ., οι Μογγόλοι επινόησαν το πρώτο σύνθετο τόξο.

Χρησιμοποιώντας έναν συνδυασμό ξύλου, οστών και «ζωικής κόλλας», το φιόγκο τυλίγεται σε φλοιό σημύδας.Αυτά τα τόξα είναι ισχυρά και ακριβή.Το σύνθετο μογγολικό τόξο βοήθησε στη διασφάλιση της στρατιωτικής κυριαρχίας του Τζένγκις Χαν.

Γέννηση της «Εποχής των Πλαστικών»

Όταν οι επιστήμονες ανέπτυξαν τα πλαστικά, ξεκίνησε η σύγχρονη εποχή των σύνθετων υλικών.Πριν από αυτό, οι φυσικές ρητίνες που προέρχονταν από φυτά και ζώα ήταν η μόνη πηγή κόλλων και συγκολλητικών.Στις αρχές του 20ου αιώνα αναπτύχθηκαν πλαστικά όπως βινύλιο, πολυστυρένιο, φαινολικό και πολυεστέρας.Αυτά τα νέα συνθετικά υλικά είναι ανώτερα από μεμονωμένες ρητίνες που προέρχονται από τη φύση.

Ωστόσο, το πλαστικό από μόνο του δεν μπορεί να προσφέρει επαρκή αντοχή για ορισμένες δομικές εφαρμογές.Απαιτείται ενίσχυση για την παροχή πρόσθετης αντοχής και ακαμψίας.

Το 1935, ο Owens Corning (Owens Corning) εισήγαγε την πρώτη ίνα γυαλιού, τις ίνες γυαλιού.Ο συνδυασμός ινών γυαλιού και πλαστικού πολυμερούς παράγει μια πολύ ισχυρή δομή που είναι επίσης ελαφριά.

Αυτή είναι η αρχή της βιομηχανίας πολυμερών ενισχυμένων με ίνες (FRP).

Β' Παγκόσμιος Πόλεμος-Προώθηση της καινοτομίας στα σύνθετα υλικά

Πολλές από τις μεγαλύτερες προόδους στα σύνθετα υλικά είναι αποτέλεσμα των απαιτήσεων εν καιρώ πολέμου.Ακριβώς όπως οι Μογγόλοι ανέπτυξαν σύνθετα τόξα, ο Δεύτερος Παγκόσμιος Πόλεμος έφερε τη βιομηχανία FRP από το εργαστήριο στην πραγματική παραγωγή.

Οι ελαφριές εφαρμογές στρατιωτικών αεροσκαφών απαιτούν εναλλακτικά υλικά.Οι μηχανικοί συνειδητοποίησαν γρήγορα τα άλλα πλεονεκτήματα των σύνθετων υλικών, εκτός από το ελαφρύ και ανθεκτικό.Για παράδειγμα, διαπιστώθηκε ότι το σύνθετο υλικό από ίνες γυαλιού ήταν διαφανές στις ραδιοσυχνότητες και το υλικό ήταν σύντομα κατάλληλο για προστασία ηλεκτρονικού εξοπλισμού ραντάρ (Radomes).

Προσαρμογή σε σύνθετα υλικά: «εποχή του διαστήματος» στην «καθημερινή»

Στο τέλος του Β' Παγκοσμίου Πολέμου, η μικρή εξειδικευμένη βιομηχανία σύνθετων υλικών βρισκόταν σε πλήρη εξέλιξη.Με τη μείωση της ζήτησης για στρατιωτικά προϊόντα, ένας μικρός αριθμός καινοτόμων σύνθετων υλικών εργάζονται τώρα για την εισαγωγή σύνθετων υλικών σε άλλες αγορές.Το πλοίο είναι ένα προφανές προϊόν που ωφελεί.Το πρώτο σύνθετο εμπορικό κύτος κυκλοφόρησε το 1946.

Αυτή την εποχή, ο Brandt Goldsworthy αναφέρεται συχνά ως ο «παππούς των σύνθετων υλικών» και ανέπτυξε πολλές νέες διαδικασίες και προϊόντα παραγωγής, συμπεριλαμβανομένης της πρώτης σανίδας του σερφ από υαλοβάμβακα, που έφερε επανάσταση στο άθλημα.

Η Goldsworthy επινόησε επίσης μια διαδικασία παραγωγής που ονομάζεται pultrusion, η οποία επιτρέπει αξιόπιστα και ισχυρά προϊόντα ενισχυμένα με ίνες γυαλιού.Σήμερα, τα προϊόντα που παράγονται από αυτή τη διαδικασία περιλαμβάνουν ράγες σκάλας, λαβές εργαλείων, σωλήνες, άξονες βελών, πανοπλίες, δάπεδα τρένων και ιατρικό εξοπλισμό.

Συνεχής πρόοδος στα σύνθετα υλικά