La història dels materials compostos plàstics
Quan es combinen dos o més materials diferents, el resultat és un material compost.El primer ús de materials compostos es remunta al 1500 aC, quan els primers egipcis i els colons mesopotàmics van barrejar fang i palla per crear edificis forts i duradors.La palla continua proporcionant reforç als productes compostos antics, com ara la ceràmica i els vaixells.
Més tard, l'any 1200 dC, els mongols van inventar el primer arc compost.
Utilitzant una combinació de fusta, ossos i "cola animal", l'arc s'embolica amb escorça de bedoll.Aquests arcs són potents i precisos.L'arc compost mongol va ajudar a assegurar el domini militar de Gengis Khan.
Naixement de l'"era del plàstic"
Quan els científics van desenvolupar plàstics, va començar l'era moderna dels materials compostos.Abans d'això, les resines naturals derivades de plantes i animals eren l'única font de coles i adhesius.A principis del segle XX es van desenvolupar plàstics com el vinil, el poliestirè, el fenòlic i el polièster.Aquests nous materials sintètics són superiors a les resines simples derivades de la natura.
Tanmateix, el plàstic per si sol no pot proporcionar la resistència suficient per a algunes aplicacions estructurals.Es requereix un reforç per proporcionar resistència i rigidesa addicionals.
El 1935, Owens Corning (Owens Corning) va introduir la primera fibra de vidre, la fibra de vidre.La combinació de fibra de vidre i polímer plàstic produeix una estructura molt forta que també és lleugera.
Aquest és l'inici de la indústria del polímer reforçat amb fibra (FRP).
Segona Guerra Mundial-Foment de la innovació en materials compostos
Molts dels majors avenços en materials compostos són el resultat de les exigències de la guerra.De la mateixa manera que els mongols van desenvolupar arcs compostos, la Segona Guerra Mundial va portar la indústria del FRP del laboratori a la producció real.
Les aplicacions lleugeres d'avions militars requereixen materials alternatius.Els enginyers es van adonar ràpidament dels altres avantatges dels materials compostos, a més de lleugers i forts.Per exemple, es va trobar que el material compost de fibra de vidre era transparent a les freqüències de ràdio, i aviat el material va ser adequat per protegir equips de radar electrònic (Radomes).
Adaptació als materials compostos: "era espacial" a "quotidian"
Al final de la Segona Guerra Mundial, el petit nínxol de la indústria dels compostos estava en ple apogeu.Amb la disminució de la demanda de productes militars, un petit nombre d'innovadors de materials compostos estan treballant ara per introduir materials compostos a altres mercats.El vaixell és un producte evident que es beneficia.El primer casc comercial compost es va llançar el 1946.
En aquest moment, Brandt Goldsworthy es coneix sovint com l'"avi dels compostos" i va desenvolupar molts nous processos de fabricació i productes, inclosa la primera taula de surf de fibra de vidre, que va revolucionar l'esport.
Goldsworthy també va inventar un procés de fabricació anomenat pultrusió, que permet productes fiables i forts reforçats amb fibra de vidre.Actualment, els productes fabricats a partir d'aquest procés inclouen vies d'escala, mànecs d'eines, canonades, fletxes, blindatges, pisos de trens i equips mèdics.
Progrés continu en materials compostos
La indústria dels materials compostos va començar a madurar a la dècada de 1970.Desenvolupar millors resines plàstiques i fibres de reforç millorades.Va desenvolupar una mena de fibra d'aramida anomenada Kevlar, que s'ha convertit en la primera opció per a l'armadura corporal a causa de la seva alta resistència a la tracció, alta densitat i pes lleuger.La fibra de carboni també es va desenvolupar en aquesta època;cada cop substitueix més peces que abans feien d'acer.
La indústria dels compostos encara està en evolució, i la major part del creixement es basa principalment en les energies renovables.Les pales de les turbines eòliques, en particular, continuen augmentant les limitacions de mida i requereixen materials compostos avançats.
Hora de publicació: 21-abril-2021