De geschiedenis van kunststofcomposietmaterialen
Wanneer twee of meer verschillende materialen worden gecombineerd, ontstaat er een composietmateriaal.Het eerste gebruik van composietmaterialen dateert uit 1500 voor Christus, toen vroege Egyptenaren en Mesopotamische kolonisten modder en stro mengden om sterke en duurzame gebouwen te creëren.Stro blijft versterking bieden voor oude composietproducten, waaronder aardewerk en schepen.
Later, in 1200 na Christus, vonden de Mongolen de eerste samengestelde boog uit.
Met behulp van een combinatie van hout, botten en "dierenlijm" wordt de boog omwikkeld met berkenschors.Deze bogen zijn krachtig en nauwkeurig.De samengestelde Mongoolse boog hielp de militaire dominantie van Genghis Khan te verzekeren.
Geboorte van het ‘plastic tijdperk’
Toen wetenschappers kunststoffen ontwikkelden, begon het moderne tijdperk van composietmaterialen.Voordien waren natuurlijke harsen afkomstig van planten en dieren de enige bron van lijmen en kleefstoffen.Aan het begin van de 20e eeuw werden kunststoffen zoals vinyl, polystyreen, fenol en polyester ontwikkeld.Deze nieuwe synthetische materialen zijn superieur aan afzonderlijke harsen uit de natuur.
Kunststof alleen kan echter voor sommige structurele toepassingen niet voldoende sterkte bieden.Versterking is vereist om extra sterkte en stijfheid te bieden.
In 1935 introduceerde Owens Corning (Owens Corning) de eerste glasvezel, glasvezel.De combinatie van glasvezel en kunststofpolymeer zorgt voor een zeer sterke structuur die tevens licht van gewicht is.
Dit is het begin van de vezelversterkte polymeerindustrie (FRP).
Tweede Wereldoorlog: bevordering van innovatie op het gebied van composietmaterialen
Veel van de grootste ontwikkelingen op het gebied van composietmaterialen zijn het resultaat van de eisen in oorlogstijd.Net zoals de Mongolen compoundbogen ontwikkelden, bracht de Tweede Wereldoorlog de FRP-industrie van het laboratorium naar de daadwerkelijke productie.
Lichtgewicht toepassingen van militaire vliegtuigen vereisen alternatieve materialen.Ingenieurs beseften al snel de andere voordelen van composietmaterialen, naast lichtgewicht en sterk.Zo bleek bijvoorbeeld dat glasvezelcomposietmateriaal transparant was voor radiofrequenties en was het materiaal al snel geschikt voor het beschermen van elektronische radarapparatuur (Radomes).
Aanpassing aan composietmaterialen: van ‘space age’ tot ‘alledaags’
Aan het einde van de Tweede Wereldoorlog was de kleine niche-composietindustrie in volle gang.Nu de vraag naar militaire producten afneemt, werkt een klein aantal vernieuwers van composietmaterialen nu aan de introductie van composietmaterialen op andere markten.Het schip is een voor de hand liggend product waar u profijt van heeft.De eerste commerciële romp van composiet werd in 1946 te water gelaten.
Op dit moment wordt Brandt Goldsworthy vaak de "grootvader van composieten" genoemd en ontwikkelde hij veel nieuwe productieprocessen en producten, waaronder de eerste glasvezelsurfplank, die een revolutie teweegbracht in de sport.
Goldsworthy vond ook een productieproces uit, pultrusie genaamd, dat betrouwbare en sterke glasvezelversterkte producten mogelijk maakt.Tegenwoordig bestaan de producten die met dit proces worden vervaardigd uit ladderrails, gereedschapshandvatten, pijpen, pijlschachten, bepantsering, treinvloeren en medische apparatuur.
Continue vooruitgang in composietmaterialen
De composietmateriaalindustrie begon in de jaren zeventig volwassen te worden.Ontwikkel betere plasticharsen en verbeterde versterkende vezels.Ontwikkelde een soort aramidevezel genaamd Kevlar, die de eerste keuze is geworden voor kogelvrije vesten vanwege zijn hoge treksterkte, hoge dichtheid en lichte gewicht.In deze tijd werd ook koolstofvezel ontwikkeld;het vervangt steeds vaker onderdelen die voorheen van staal waren gemaakt.
De composietenindustrie is nog steeds in ontwikkeling en het grootste deel van de groei is voornamelijk gebaseerd op hernieuwbare energie.Vooral windturbinebladen blijven beperkingen opleggen aan de afmetingen en vereisen geavanceerde composietmaterialen.
Posttijd: 21 april 2021