自從復(fù)合材料在制造業(yè)中出現(xiàn)以來,這種材料已越來越多地用于幾乎所有主要工業(yè)領(lǐng)域。由復(fù)合材料制成的最終產(chǎn)品的需求已顯著增加,未來對于材料而言是充滿希望的。
在已經(jīng)廣泛應(yīng)用的行業(yè)中,復(fù)合材料的崛起意義重大。在美國,復(fù)合材料行業(yè)在過去一年中以6.3%的速度增長,而這一增長背后的價值高達82億美元,而尤其受歡迎的復(fù)合材料是玻璃纖維/聚酯樹脂復(fù)合材料。
復(fù)合材料最重要的市場通常是運輸、建筑、管道和儲罐。盡管早在2013年,美國是復(fù)合材料的最大消費國,其次是德國,但目前中國已經(jīng)超過了兩者,并且在人均復(fù)合材料消費量方面升至第一位,使其成為最大的復(fù)合材料消費國。在未來一段時間里,推動復(fù)合材料使用量增長的主要因素包括:
1.交通運輸和汽車
運輸和汽車可以理解,它是復(fù)合材料的最大消費者。復(fù)合材料堅硬、抗拉、結(jié)實,并且可以滿足所有要求。這使它們非常適合所有汽車需求,在這些需求中,汽車必須同時輕量化和堅固。復(fù)合材料是此組合的理想解決方案。
過去幾年來,美國的運輸業(yè)一直在持續(xù)增長,復(fù)合材料用途也在不斷增長。車輛內(nèi)部和外部使用玻璃纖維一直是推動該領(lǐng)域復(fù)合材料增長的主要因素。鋁、高強度鋼和鎂以及其他復(fù)合材料一直是使車輛輕量化以降低油耗和排放的關(guān)鍵驅(qū)動因素。
2.航空航天
除汽車外,過去幾年來,航空航天業(yè)還大量使用復(fù)合材料。實際上,波音787和空中客車350等新一代飛機的結(jié)構(gòu)中碳纖維復(fù)合材料含量高達50%,航空航天工業(yè)的增長率甚至比汽車工業(yè)高出10.3%,而不是汽車工業(yè)的6.3%,根據(jù)預(yù)測這將使航空航天工業(yè)成為復(fù)合材料的最高消費國。
此外,波音公司和空中客車公司都大量積壓飛機,這導(dǎo)致過去幾年復(fù)合材料的堆積需求。當然,今年這一數(shù)字肯定還會增加。
3.建筑領(lǐng)域
過去幾年中,建筑行業(yè)中的復(fù)合材料使用量也顯著增長了4.9%。這是由于開發(fā)人員正在切換到比傳統(tǒng)的磚混砂漿更好和更堅固的復(fù)合材料。刺激這種需求的還有政府對舊基礎(chǔ)設(shè)施(如橋梁和道路)進行改造的激勵措施。目前,建筑業(yè)已成為第二大復(fù)合材料消費領(lǐng)域。由于施工仍在進行中,這種情況將繼續(xù)下去。
4.管道和儲罐
這是目前市場上最著名的復(fù)合材料消費行業(yè)之一。由于石油和天然氣生產(chǎn)商以及燃料、廢水和污水管道生產(chǎn)公司都看到了復(fù)合材料的實用性,因此管道和儲罐行業(yè)一直在嘗試擴大復(fù)合材料應(yīng)用規(guī)模。
根據(jù)特性需求,這是可以理解的,因為復(fù)合材料堅固且無腐蝕性,非常適合所有管道和儲罐的需求。該行業(yè)對復(fù)合材料的需求增長了5.2%,在復(fù)合材料行業(yè)的不同行業(yè)中是最高的。
5.可再生能源
由于渦輪葉片和電動機以及其他材料的重量輕、性能高,因此復(fù)合材料開始發(fā)揮重要作用。如預(yù)期的那樣,復(fù)合材料既輕巧又結(jié)實,并具有高剛度。這使得渦輪機和其他設(shè)備的性能非常出色,從而使不斷增長的可再生能源市場得到了進一步的推動。美國政府已委托建造大量風能發(fā)電場,并在隨后的幾年中進行,這將大量消耗復(fù)合材料。
以上因素是近年來復(fù)合材料行業(yè)表現(xiàn)如此出色的主要原因。近年來,隨著復(fù)合材料在市場上的采用率不斷提高,它們將在整個經(jīng)濟中占據(jù)很大的份額。這都是有充分理由的,因為復(fù)合材料具有出色的能力,可以應(yīng)對市場對輕質(zhì)和堅固材料的需求。