سوق وتطبيق المواد المركبة من الألياف الزجاجية

تنقسم المواد المركبة من الألياف الزجاجية بشكل أساسي إلى نوعين: المواد المركبة بالحرارة (FRP) والمواد المركبة بالحرارة (FRT).تستخدم المواد المركبة المتصلدة بالحرارة بشكل أساسي راتنجات المتصلدة بالحرارة مثل راتنجات البوليستر غير المشبعة وراتنجات الإيبوكسي والراتنجات الفينولية وما إلى ذلك كمصفوفة، بينما تستخدم المواد المركبة البلاستيكية الحرارية بشكل أساسي راتنجات البولي بروبيلين (PP) والبولي أميد (PA).تشير اللدونة الحرارية إلى القدرة على تحقيق التدفق حتى بعد المعالجة والتجميد والتبريد، ومعالجتها وتشكيلها مرة أخرى.تتمتع المواد المركبة بالحرارة بعتبة استثمارية عالية، ولكن عملية إنتاجها آلية للغاية ويمكن إعادة تدوير منتجاتها، لتحل محل المواد المركبة المتصلدة بالحرارة تدريجيًا.

لقد تم استخدام المواد المركبة من الألياف الزجاجية على نطاق واسع في مختلف المجالات نظرًا لوزنها الخفيف وقوتها العالية وأداء عزلها الجيد.فيما يلي يقدم بشكل أساسي مجالات التطبيق ونطاقه.

(1) مجال النقل

بسبب التوسع المستمر في النطاق الحضري، هناك حاجة ماسة إلى حل مشاكل النقل بين المدن والمناطق بين المدن.ومن الملح بناء شبكة مواصلات تتكون بشكل رئيسي من مترو الأنفاق والسكك الحديدية بين المدن.تتزايد المواد المركبة من الألياف الزجاجية باستمرار في القطارات عالية السرعة ومترو الأنفاق وأنظمة النقل بالسكك الحديدية الأخرى.كما أنه يستخدم على نطاق واسع في تصنيع السيارات، مثل الجسم والأبواب وغطاء المحرك والأجزاء الداخلية والمكونات الإلكترونية والكهربائية، والتي يمكن أن تقلل من وزن السيارة، وتحسن كفاءة استهلاك الوقود، ولها مقاومة جيدة للصدمات وأداء السلامة.مع التطوير المستمر لتكنولوجيا المواد المقواة بالألياف الزجاجية، أصبحت آفاق تطبيق المواد المركبة من الألياف الزجاجية في السيارات خفيفة الوزن أكثر انتشارًا.

(2) مجال الطيران

نظرًا لقوتها العالية وخصائصها خفيفة الوزن، فإنها تستخدم على نطاق واسع في مجال الطيران.على سبيل المثال، يتم استخدام جسم الطائرة وأسطح الأجنحة وأجنحة الذيل والأرضيات والمقاعد وقباب الرادار والخوذات والمكونات الأخرى لتحسين أداء الطائرة وكفاءة استهلاك الوقود.فقط 10% من مواد جسم طائرة بوينج 777 التي تم تطويرها في البداية تستخدم مواد مركبة.في الوقت الحاضر، يستخدم حوالي نصف هياكل طائرات بوينج 787 المتقدمة مواد مركبة.من المؤشرات المهمة لتحديد ما إذا كانت الطائرة متقدمة هو استخدام المواد المركبة في الطائرة.تتمتع المواد المركبة من الألياف الزجاجية أيضًا بوظائف خاصة مثل نقل الموجات وتثبيط اللهب.لذلك، لا تزال هناك إمكانات كبيرة للتطوير في مجال الطيران.

(3) مجال البناء

وفي مجال الهندسة المعمارية، يتم استخدامه لصنع المكونات الهيكلية مثل ألواح الجدران والأسقف وإطارات النوافذ.كما يمكن استخدامه لتقوية وإصلاح الهياكل الخرسانية، وتحسين الأداء الزلزالي للمباني، ويمكن استخدامه للحمامات وحمامات السباحة وغيرها من الأغراض.بالإضافة إلى ذلك، نظرًا لأداء المعالجة الممتاز، تعد المواد المركبة من الألياف الزجاجية مادة مثالية لنمذجة الأسطح ذات الشكل الحر ويمكن استخدامها في مجال الهندسة المعمارية الجمالية.على سبيل المثال، يحتوي الجزء العلوي من مبنى Bank of America Plaza Building في أتلانتا على برج ذهبي مذهل، وهو هيكل فريد مصنوع من مواد مركبة من الألياف الزجاجية.

 

(4) الصناعة الكيميائية

نظرًا لمقاومته الممتازة للتآكل، فإنه يستخدم على نطاق واسع في تصنيع المعدات مثل الخزانات وخطوط الأنابيب والصمامات لتحسين عمر الخدمة وسلامة المعدات.

(5) السلع الاستهلاكية والمرافق التجارية

التروس الصناعية وأسطوانات الغاز الصناعية والمدنية وأغلفة أجهزة الكمبيوتر المحمول والهواتف المحمولة ومكونات الأجهزة المنزلية.

(6) البنية التحتية

باعتبارها بنية تحتية أساسية للنمو الاقتصادي الوطني، تواجه الجسور والأنفاق والسكك الحديدية والموانئ والطرق السريعة وغيرها من المرافق مشاكل هيكلية على مستوى العالم بسبب تنوعها ومقاومتها للتآكل ومتطلبات الأحمال العالية.لعبت مركبات اللدائن الحرارية المقواة بالألياف الزجاجية دورًا كبيرًا في بناء وتجديد وتعزيز وإصلاح البنية التحتية.

(7) الأجهزة الإلكترونية

نظرًا لعزله الكهربائي الممتاز ومقاومته للتآكل، فهو يستخدم بشكل رئيسي في العبوات الكهربائية، والمكونات والمكونات الكهربائية، وخطوط النقل، بما في ذلك دعامات الكابلات المركبة، ودعامات خندق الكابلات، وما إلى ذلك.

(8) مجال الرياضة والترفيه

نظرًا لوزنه الخفيف، وقوته العالية، وحرية التصميم المتزايدة بشكل كبير، فقد تم تطبيقه في المعدات الرياضية الكهروضوئية، مثل ألواح التزلج على الجليد، ومضارب التنس، ومضارب كرة الريشة، والدراجات، والقوارب البخارية، وما إلى ذلك.

(9) مجال توليد طاقة الرياح

تعتبر طاقة الرياح مصدرًا مستدامًا للطاقة، ومن أهم خصائصها أنها متجددة، وخالية من التلوث، واحتياطيات كبيرة، وموزعة على نطاق واسع.تعد شفرات توربينات الرياح أهم عنصر في توربينات الرياح، وبالتالي فإن متطلبات شفرات توربينات الرياح مرتفعة.يجب أن تلبي متطلبات القوة العالية، ومقاومة التآكل، والوزن الخفيف، وعمر الخدمة الطويل.نظرًا لأن المواد المركبة من الألياف الزجاجية يمكن أن تلبي متطلبات الأداء المذكورة أعلاه، فقد تم استخدامها على نطاق واسع في إنتاج شفرات توربينات الرياح في جميع أنحاء العالم، وفي مجال البنية التحتية للطاقة، تُستخدم المواد المركبة من الألياف الزجاجية بشكل أساسي في الأعمدة المركبة والعوازل المركبة وما إلى ذلك.

(11) الحدود الكهروضوئية

وفي سياق استراتيجية التنمية "الكربون المزدوج"، أصبحت صناعة الطاقة الخضراء محورًا رئيسيًا وساخنًا للتنمية الاقتصادية الوطنية، بما في ذلك الصناعة الكهروضوئية.في الآونة الأخيرة، كان هناك تقدم كبير في استخدام المواد المركبة من الألياف الزجاجية للإطارات الكهروضوئية.إذا أمكن استبدال مقاطع الألمنيوم جزئيًا في مجال الإطارات الكهروضوئية، فسيكون ذلك حدثًا كبيرًا لصناعة الألياف الزجاجية.تتطلب محطات الطاقة الكهروضوئية البحرية مواد الوحدة الكهروضوئية لتكون مقاومة قوية للتآكل بسبب رذاذ الملح.الألومنيوم معدن تفاعلي ذو مقاومة ضعيفة للتآكل بسبب رش الملح، في حين أن المواد المركبة لا تحتوي على تآكل كلفاني، مما يجعلها حلاً تقنيًا جيدًا في محطات الطاقة الكهروضوئية البحرية.