플라스틱 복합재료의 역사
두 가지 이상의 서로 다른 재료를 결합하면 결과적으로 복합 재료가 됩니다.복합 재료의 최초 사용은 기원전 1500년으로 거슬러 올라갑니다. 당시 초기 이집트인과 메소포타미아 정착민은 진흙과 짚을 혼합하여 튼튼하고 내구성이 있는 건물을 만들었습니다.Straw는 도자기와 선박을 포함한 고대 복합 제품에 대한 보강재를 계속해서 제공하고 있습니다.
이후 1200년에 몽골인들이 최초의 복합궁을 발명했습니다.
나무, 뼈, "동물성 접착제"를 조합하여 활을 자작나무 껍질로 감쌉니다.이 활은 강력하고 정확합니다.복합 몽골 활은 징기스칸의 군사적 우위를 확보하는 데 도움이 되었습니다.
'플라스틱 시대'의 탄생
과학자들이 플라스틱을 개발하면서 현대 복합재료 시대가 시작되었습니다.이전에는 식물과 동물에서 추출한 천연 수지가 접착제와 접착제의 유일한 공급원이었습니다.20세기 초에는 비닐, 폴리스티렌, 페놀릭, 폴리에스테르와 같은 플라스틱이 개발되었습니다.이러한 새로운 합성 소재는 자연에서 유래한 단일 수지보다 우수합니다.
그러나 플라스틱만으로는 일부 구조 용도에 충분한 강도를 제공할 수 없습니다.추가적인 강도와 강성을 제공하려면 보강이 필요합니다.
1935년, 오웬스 코닝(Owens Corning)은 최초의 유리섬유, 유리섬유를 출시했습니다.유리섬유와 플라스틱 폴리머의 결합은 매우 견고한 구조를 만들어내며 가벼워집니다.
이것이 섬유강화폴리머(FRP) 산업의 시작이다.
제2차 세계대전 - 복합재료 혁신 촉진
복합 재료의 가장 큰 발전 중 다수는 전시 수요의 결과입니다.몽골인들이 컴파운드 활을 개발한 것처럼, 제2차 세계대전을 통해 FRP 산업이 실험실에서 실제 생산으로 옮겨졌습니다.
군용 항공기의 경량 응용 분야에는 대체 재료가 필요합니다.엔지니어들은 가볍고 강한 것 외에도 복합 재료의 다른 장점을 빠르게 깨달았습니다.예를 들어, 유리섬유 복합재료는 무선 주파수에 투명하다는 것이 밝혀졌고, 이 재료는 곧 전자 레이더 장비(Radomes)를 보호하는 데 적합하다는 것이 밝혀졌습니다.
복합재료에의 적응: '우주시대'에서 '일상'으로
제2차 세계대전이 끝날 무렵, 소규모 틈새 복합재료 산업이 본격화되었습니다.군용 제품에 대한 수요가 감소함에 따라 현재 소수의 복합 재료 혁신가들이 복합 재료를 다른 시장에 도입하기 위해 노력하고 있습니다.배는 혜택을 받는 당연한 상품이다.최초의 복합 상업용 선체는 1946년에 출시되었습니다.
현재 Brandt Goldsworthy는 종종 "복합재료의 할아버지"로 불리며 스포츠에 혁명을 일으킨 최초의 유리 섬유 서핑 보드를 포함하여 많은 새로운 제조 공정과 제품을 개발했습니다.
Goldsworthy는 또한 신뢰성 있고 강력한 유리 섬유 강화 제품을 생산하는 인발 성형이라는 제조 공정을 발명했습니다.오늘날 이 공정을 통해 제조되는 제품에는 사다리 궤도, 도구 손잡이, 파이프, 화살대, 갑옷, 기차 바닥 및 의료 장비가 포함됩니다.
복합재료 분야의 지속적인 발전
복합재료 산업은 1970년대부터 성숙해지기 시작했다.더 나은 플라스틱 수지와 향상된 강화섬유를 개발합니다.높은 인장 강도, 높은 밀도 및 가벼운 무게로 인해 방탄복에 가장 먼저 선택되는 케블라(Kevlar)라는 일종의 아라미드 섬유를 개발했습니다.탄소섬유도 이때 개발됐다.이전에 강철로 만들어진 부품을 점점 더 많이 교체하고 있습니다.
복합재 산업은 여전히 진화하고 있으며 대부분의 성장은 주로 재생 에너지를 기반으로 합니다.특히 풍력 터빈 블레이드는 계속해서 크기 제약을 받고 있으며 고급 복합 재료가 필요합니다.
게시 시간: 2021년 4월 21일