aktualności

W szybko rozwijającym się krajobrazie technologicznym,gospodarka niskopoziomowastaje się obiecującym nowym sektorem o ogromnym potencjale rozwoju.Kompozyty z włókna szklanego, dzięki swoim wyjątkowym zaletom w zakresie wydajności, stają się siłą napędową tego wzrostu, dyskretnie zapoczątkowując rewolucję przemysłową skupioną na lekkości.

I. Charakterystyka i zalety kompozytów z włókna szklanego

(I) Doskonała wytrzymałość właściwa

Kompozyty z włókna szklanego, składające się z włókien szklanych zatopionych w matrycy żywicznej, charakteryzują siędoskonała wytrzymałość właściwa, co oznacza, że ​​są lekkie, a jednocześnie posiadają właściwości mechaniczne porównywalne z metalami. Doskonałym przykładem jest bezzałogowy statek powietrzny RQ-4 Global Hawk, który wykorzystuje kompozyty z włókna szklanego w osłonie radaru i owiewkach. To znacznie zmniejsza wagę, zapewniając jednocześnie integralność strukturalną, a tym samym poprawiając osiągi i wytrzymałość bezzałogowego statku powietrznego.

(II) Odporność na korozję

Ten materiał jestodporny na rdzę i korozję, charakteryzujący się długotrwałą odpornością na działanie kwasów, zasad, wilgoci i mgły solnej, oferując dłuższą żywotność niż tradycyjne materiały metalowe. Gwarantuje to, że samoloty niskopoziomowe wykonane z kompozytów z włókna szklanego zachowują doskonałą wydajność w różnych, złożonych warunkach, redukując koszty konserwacji i zagrożenia bezpieczeństwa spowodowane korozją.

(III) Silna możliwość projektowania

Kompozyty z włókna szklanego oferująsilna możliwość projektowania, umożliwiając optymalizację wydajności i uzyskanie złożonych kształtów poprzez dostosowanie ułożenia włókien i rodzajów żywicy. Ta cecha pozwala kompozytom z włókna szklanego spełniać specyficzne wymagania dotyczące wydajności i kształtu różnych komponentów w samolotach niskopoziomowych, zapewniając większą elastyczność w projektowaniu samolotów.

(IV) Właściwości elektromagnetyczne

Kompozyty z włókna szklanego sąnieprzewodzący i przezroczysty elektromagnetycznieDzięki temu nadają się do urządzeń elektrycznych, osłon radarów i innych specjalistycznych komponentów funkcjonalnych. W bezzałogowych statkach powietrznych (UAV) i elektrycznych VTOL-ach (eVTOL) ta właściwość poprawia możliwości komunikacyjne i wykrywanie, zapewniając bezpieczeństwo lotu.

(V) Zaleta kosztowa

W porównaniu do wysokiej jakości materiałów kompozytowych, takich jak włókno węglowe, włókno szklane jestbardziej przystępne cenowo, co czyni go ekonomicznym wyborem dla materiałów o wysokiej wydajności. Dzięki temu kompozyty z włókna szklanego charakteryzują się wyższą opłacalnością w produkcji samolotów niskopoziomowych, co pomaga obniżyć koszty produkcji i promować powszechny rozwój gospodarki niskopoziomowej.

II. Zastosowania kompozytów z włókna szklanego w gospodarce niskopoziomowej

(I) Sektor UAV

• Kadłub i elementy konstrukcyjne: Tworzywo sztuczne wzmocnione włóknem szklanym(GFRP) jest szeroko stosowany w krytycznych elementach konstrukcyjnych bezzałogowych statków powietrznych (UAV), takich jak kadłuby, skrzydła i ogony, ze względu na swoją lekkość i wysoką wytrzymałość. Na przykład osłona radaru i owiewki bezzałogowego statku powietrznego RQ-4 Global Hawk wykorzystują kompozyty z włókna szklanego, co zapewnia wyraźną transmisję sygnału i poprawia możliwości rozpoznawcze bezzałogowego statku powietrznego.
• Łopatki śmigła:W produkcji śmigieł bezzałogowych statków powietrznych włókno szklane łączy się z materiałami takimi jak nylon, aby poprawić sztywność i trwałość. Te kompozytowe łopaty wytrzymują większe obciążenia i częstsze starty i lądowania, wydłużając żywotność śmigła.
• Optymalizacja funkcjonalna:Włókno szklane może być również stosowane w ekranach elektromagnetycznych i materiałach przepuszczających podczerwień, aby poprawić komunikację i możliwości wykrywania bezzałogowych statków powietrznych (UAV). Zastosowanie tych funkcjonalnych materiałów w bezzałogowych statkach powietrznych (UAV) poprawia stabilność komunikacji w złożonym środowisku elektromagnetycznym i zwiększa dokładność wykrywania celów.
• Ramy kadłuba i skrzydła:Samoloty eVTOL mają wyjątkowo wysokie wymagania dotyczące lekkości, a kompozyty wzmocnione włóknem szklanym są często łączone z włóknem węglowym, aby zoptymalizować konstrukcję kadłuba i obniżyć koszty. Na przykład, niektóre samoloty eVTOL wykorzystują kompozyty z włókna szklanego do budowy ram kadłuba i skrzydeł, co zmniejsza masę samolotu, zapewniając jednocześnie integralność strukturalną, a tym samym poprawiając wydajność i wytrzymałość lotu.
• Rosnący popyt rynkowy:Dzięki wsparciu politycznemu i postępowi technologicznemu, popyt na eVTOL stale rośnie. Według najnowszego raportu Stratview Research, zapotrzebowanie na kompozyty w branży eVTOL ma wzrosnąć około 20-krotnie w ciągu sześciu lat, z 1,1 miliona funtów w 2024 roku do 25,9 miliona funtów w 2030 roku. Stwarza to ogromny potencjał rynkowy dla kompozytów z włókna szklanego w sektorze eVTOL.

(II) Sektor eVTOL

III. Przekształcanie krajobrazu ekonomicznego obszarów nisko położonych za pomocą kompozytów z włókna szklanego

(I) Zwiększanie osiągów samolotów niskopoziomowych

Lekka konstrukcja kompozytów z włókna szklanego pozwala samolotom latającym na małych wysokościach przewozić więcej paliwa i sprzętu bez zwiększania masy, co poprawia ich wytrzymałość i ładowność. Jednocześnie ich wysoka wytrzymałość i odporność na korozję zapewniają bezpieczeństwo i niezawodność samolotów w różnych, złożonych warunkach, przyczyniając się do ogólnej poprawy osiągów samolotów latających na małych wysokościach.

(II) Promowanie skoordynowanego rozwoju łańcucha przemysłowego

Rozwój kompozytów z włókna szklanego napędza skoordynowany rozwój wszystkich ogniw łańcucha przemysłowego, w tym dostaw surowców na etapie upstream, produkcji materiałów na etapie midstream oraz rozwoju zastosowań na etapie downstream. Przedsiębiorstwa z sektora upstream stale optymalizują procesy produkcji włókien szklanych i poprawiają parametry materiałów; przedsiębiorstwa z sektora midstream wzmacniają prace badawczo-rozwojowe i produkcję kompozytów, aby sprostać potrzebom różnych dziedzin zastosowań; a przedsiębiorstwa z sektora downstream aktywnie rozwijają produkty dla samolotów niskopoziomowych oparte na kompozytach z włókna szklanego, promując proces industrializacji gospodarki niskopoziomowej.

(III) Tworzenie nowych punktów wzrostu gospodarczego

Wraz z powszechnym zastosowaniem kompozytów z włókna szklanego w gospodarce niskogórskiej, branże z nimi związane zyskują nowe możliwości rozwoju. Od produkcji materiałów, przez produkcję samolotów, po usługi operacyjne, ukształtował się kompletny łańcuch przemysłowy, tworząc liczne możliwości zatrudnienia i przynosząc korzyści ekonomiczne. Jednocześnie rozwój gospodarki niskogórskiej napędza również dobrobyt okolicznych branż, takich jak logistyka lotnicza i turystyka, dając nowy impuls wzrostowi gospodarczemu.

IV. Wyzwania i środki zaradcze

(I) Zależność od importowanych materiałów wysokiej jakości

Obecnie Chiny nadal w pewnym stopniu polegają na importowanym sprzęcie wysokiej klasymateriały kompozytowe z włókna szklanego, zwłaszcza w przypadku produktów klasy lotniczej, gdzie krajowy wskaźnik produkcji wynosi mniej niż 30%. Ogranicza to niezależny rozwój chińskiej gospodarki niskopoziomowej. Środki zaradcze obejmują zwiększenie inwestycji w badania i rozwój, zacieśnienie współpracy między przemysłem, środowiskiem akademickim i badaniami, przełamanie kluczowych wąskich gardeł technologicznych oraz zwiększenie wskaźnika lokalizacji materiałów wysokiej jakości.

(II) Zaostrzająca się konkurencja rynkowa

Wraz z ciągłym rozwojem rynku kompozytów z włókna szklanego, konkurencja na rynku staje się coraz bardziej zacięta. Przedsiębiorstwa muszą stale podnosić jakość produktów i poziom usług, wzmacniać budowanie marki i zwiększać konkurencyjność rynkową. Jednocześnie branża powinna wzmacniać samodyscyplinę, regulować porządek rynkowy i unikać zaciekłej konkurencji.

(III) Popyt na innowacje technologiczne

Aby sprostać stale rosnącym wymaganiom w zakresie kompozytów z włókna szklanego w gospodarce niskogórskiej, przedsiębiorstwa muszą stymulować innowacje technologiczne i opracowywać nowe materiały kompozytowe o wyższej wydajności i niższych kosztach. Przykładami takich działań są dalsza poprawa wytrzymałości i udarności materiałów, zmniejszenie zużycia energii w produkcji oraz zwiększenie możliwości recyklingu materiałów.

V. Perspektywy na przyszłość

(I) Poprawa wydajności

Naukowcy intensywnie pracują nad dalszym zwiększeniem wytrzymałości i wytrzymałości kompozytów z włókna szklanego, umożliwiając im zachowanie stabilnej wydajności w jeszcze trudniejszych warunkach. Jednocześnie, kluczowym celem jest również redukcja kosztów i zużycia energii. Na przykład, firma China Jushi Co., Ltd. z powodzeniem poprawiła wytrzymałość kompozytów z włókna szklanego i zmniejszyła zużycie energii podczas produkcji o około 37% dzięki naprawie na zimno i ulepszeniom technologicznym.

(II) Innowacje w procesach przygotowawczych

Dzięki szybkiemu rozwojowi technologii, innowacje i udoskonalenia w procesach przygotowawczych idą pełną parą. Zastosowanie zaawansowanych, zautomatyzowanych urządzeń produkcyjnych i inteligentnych technologii sterowania zapewnia procesom produkcyjnym „inteligentny mózg”, umożliwiając precyzyjną kontrolę i optymalizację. Na przykład firma Shenzhen Han's Robot Co., Ltd. opracowała inteligentne roboty przeznaczone specjalnie do formowania materiałów kompozytowych. Dzięki wstępnie zdefiniowanym programom i algorytmom roboty te mogą precyzyjnie kontrolować proces formowania materiałów kompozytowych, w tym kluczowe parametry, takie jak temperatura, ciśnienie i czas, zapewniając spójność i stabilność w każdej operacji formowania. Jednocześnie roboty mogą zautomatyzować załadunek i rozładunek, obsługę i montaż, zwiększając wydajność produkcji o około 30%.

(III) Ekspansja rynku

Wraz z rozwojem gospodarki niskogórskiej, popyt rynkowy na kompozyty z włókna szklanego będzie nadal rósł. W przyszłości kompozyty z włókna szklanego znajdą zastosowanie w większej liczbie obszarów, takich jak lotnictwo ogólne i miejska mobilność powietrzna, co jeszcze bardziej poszerzy ich zasięg rynkowy.

VI. Wnioski

Kompozyty z włókna szklanego, dzięki swojej wyższej wydajności i niższym kosztom, odgrywają kluczową rolę w gospodarce niskogórskiej, zmieniając jej krajobraz przemysłowy. Pomimo pewnych wyzwań, dzięki ciągłemu postępowi technologicznemu i dojrzewaniu rynku, perspektywy rozwoju kompozytów z włókna szklanego w gospodarce niskogórskiej są ogromne. W przyszłości, dzięki ciągłej poprawie wydajności, innowacjom w procesach przygotowania i ekspansji rynkowej, oczekuje się, że kompozyty z włókna szklanego otworzą bilionowy dolarowy potencjał przemysłowy, wnosząc większy wkład w rozwój gospodarki niskogórskiej.