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, ale posiadają właściwości mechaniczne porównywalne z metalami. Doskonałym przykładem jest RQ-4 Global Hawk UAV, który wykorzystuje kompozyty z włókna szklanego do swojej osłony radaru i owiewek. Znacznie zmniejsza to wagę, zapewniając jednocześnie integralność strukturalną, a tym samym zwiększając osiągi i wytrzymałość lotu UAV.

(II) Odporność na korozję

Ten materiał jestodporny na rdzę i korozję, zdolne do długotrwałej odporności na działanie kwasów, zasad, wilgoci i słonej mgły, oferując dłuższą żywotność niż tradycyjne materiały metalowe. Gwarantuje to, że samoloty niskopoziomowe wykonane z kompozytów z włókna szklanego zachowują doskonałą wydajność w różnych złożonych środowiskach, zmniejszając koszty konserwacji i zagrożenia bezpieczeństwa spowodowane korozją.

(III) Mocna projektowalność

Kompozyty z włókna szklanego oferująsilna możliwość projektowania, umożliwiając zoptymalizowaną wydajność i złożone kształty poprzez dostosowanie układu włókien i typów żywicy. Ta cecha umożliwia kompozytom z włókna szklanego spełnianie specyficznych wymagań dotyczących wydajności i kształtu różnych komponentów w samolotach niskopoziomowych, zapewniając większą elastyczność w projektowaniu samolotów.

(IV) Właściwości elektromagnetyczne

Kompozyty z włókna szklanego sąnieprzewodzący i przepuszczający pole elektromagnetyczne, dzięki czemu nadają się do sprzętu elektrycznego, osłon radarów i innych specjalistycznych komponentów funkcjonalnych. W bezzałogowych statkach powietrznych i eVTOL-ach ta właściwość pomaga ulepszyć zdolności komunikacyjne i wykrywające statku powietrznego, 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. To daje kompozytom z włókna szklanego wyższą opłacalność w produkcji samolotów niskopoziomowych, pomagając obniżyć koszty produkcji i promując szeroki rozwój gospodarki niskopoziomowej.

II. Zastosowania kompozytów z włókna szklanego w gospodarce nisko-wysokościowej

(I) Sektor UAV

• Kadłub i elementy konstrukcyjne: Tworzywo sztuczne wzmocnione włóknem szklanym(GFRP) jest szeroko stosowany w krytycznych elementach konstrukcyjnych bezzałogowych statków powietrznych, 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, zapewniając wyraźną transmisję sygnału i zwiększając możliwości rozpoznawcze bezzałogowego statku powietrznego.
• Łopatki śmigła:W produkcji śmigieł UAV włókno szklane jest łączone z materiałami takimi jak nylon, aby poprawić sztywność i trwałość. Te kompozytowe łopaty mogą wytrzymać większe obciążenia i częstsze starty i lądowania, wydłużając żywotność śmigła.
• Optymalizacja funkcjonalna:Włókno szklane można również stosować w ekranowaniu elektromagnetycznym i materiałach przepuszczających podczerwień, aby zwiększyć możliwości komunikacji i wykrywania UAV. Zastosowanie tych funkcjonalnych materiałów w UAV poprawia stabilność komunikacji w złożonych środowiskach elektromagnetycznych i zwiększa dokładność wykrywania celów.
• Ramy kadłuba i skrzydła:Samoloty eVTOL mają niezwykle wysokie wymagania dotyczące lekkości, a kompozyty wzmacniane włóknem szklanym są często łączone z włóknem węglowym w celu optymalizacji konstrukcji kadłuba i obniżenia kosztów. Na przykład niektóre samoloty eVTOL wykorzystują kompozyty z włókna szklanego do ram kadłuba i skrzydeł, co zmniejsza wagę samolotu, zapewniając jednocześnie integralność strukturalną, a tym samym poprawiając wydajność lotu i wytrzymałość.
• Rosnący popyt rynkowy:Dzięki wsparciu polityki i postępowi technologicznemu popyt na eVTOL stale rośnie. Według ostatniego raportu Stratview Research, popyt na materiały kompozytowe w branży eVTOL ma wzrosnąć około 20-krotnie w ciągu sześciu lat, z 1,1 miliona funtów w 2024 r. do 25,9 miliona funtów w 2030 r. Zapewnia to ogromny potencjał rynkowy dla kompozytów z włókna szklanego w sektorze eVTOL.

(II) Sektor eVTOL

III. Przekształcanie krajobrazu ekonomicznego na niskich wysokościach za pomocą kompozytów z włókna szklanego

(I) Zwiększanie osiągów samolotów niskopoziomowych

Lekka natura kompozytów z włókna szklanego pozwala samolotom nisko-lotowym 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 środowiskach, co sprzyja ogólnej poprawie osiągów samolotów nisko-lotowych.

(II) Promowanie skoordynowanego rozwoju łańcucha przemysłowego

Rozwój kompozytów z włókna szklanego napędza skoordynowany rozwój wszystkich ogniw łańcucha przemysłowego, w tym dostaw surowców w górnym biegu rzeki, produkcji materiałów w środkowym biegu rzeki i rozwoju aplikacji w dolnym biegu rzeki. Przedsiębiorstwa w górnym biegu rzeki stale optymalizują procesy produkcji włókna szklanego i poprawiają wydajność materiałów; przedsiębiorstwa w dolnym biegu rzeki wzmacniają prace badawczo-rozwojowe i produkcję kompozytów, aby sprostać potrzebom różnych dziedzin zastosowań; a przedsiębiorstwa w dolnym biegu rzeki aktywnie rozwijają produkty samolotów niskopoziomowych oparte na kompozytach z włókna szklanego, promując proces industrializacji gospodarki niskopoziomowej.

(III) Tworzenie nowych punktów wzrostu gospodarczego

Wraz z szerokim zastosowaniem kompozytów z włókna szklanego w gospodarce niskogórskiej, powiązane branże doświadczają nowych możliwości rozwoju. Od produkcji materiałów po produkcję samolotów i usługi operacyjne, utworzył się kompletny łańcuch przemysłowy, tworząc dużą liczbę możliwości zatrudnienia i korzyści ekonomicznych. Jednocześnie rozwój gospodarki niskogórskiej napędza również dobrobyt otaczających branż, takich jak logistyka lotnicza i turystyka, wstrzykując nowy impuls do wzrostu gospodarczego.

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, wzmocnienie współpracy przemysłu, środowiska akademickiego i badań, przełamanie kluczowych wąskich gardeł technologicznych i zwiększenie wskaźnika lokalizacji materiałów wysokiej jakości.

(II) Nasilająca się konkurencja rynkowa

W miarę jak rynek kompozytów z włókna szklanego nadal się rozwija, konkurencja na rynku staje się coraz bardziej zacięta. Przedsiębiorstwa muszą nieustannie poprawiać 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 ciągłym nowym wymaganiom dotyczącym kompozytów z włókna szklanego w gospodarce niskogórskiej, przedsiębiorstwa muszą wzmocnić innowacje technologiczne i opracować nowe materiały kompozytowe o wyższej wydajności i niższych kosztach. Przykłady obejmują dalszą poprawę wytrzymałości i twardości materiałów, zmniejszenie zużycia energii w produkcji i zwiększenie możliwości recyklingu materiałów.

V. Perspektywy na przyszłość

(I) Poprawa wydajności

Naukowcy ciężko pracują nad dalszym zwiększeniem wytrzymałości i twardości kompozytów z włókna szklanego, umożliwiając im utrzymanie stabilnej wydajności w jeszcze trudniejszych warunkach. Jednocześnie redukcja kosztów i zużycia energii to również kluczowe cele. Na przykład, China Jushi Co., Ltd. z powodzeniem poprawiło wytrzymałość kompozytów z włókna szklanego i zmniejszyło 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 są w pełnym rozkwicie. Zastosowanie zaawansowanego zautomatyzowanego sprzętu produkcyjnego i inteligentnych technologii sterowania daje procesom produkcyjnym „inteligentny mózg”, osiągając precyzyjną kontrolę i optymalizację. Na przykład, Shenzhen Han's Robot Co., Ltd. opracował inteligentne roboty specjalnie do operacji formowania materiałów kompozytowych. Dzięki wstępnie ustawionym 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 osiągnąć zautomatyzowane operacje załadunku i rozładunku, obsługi i montażu, zwiększając wydajność produkcji o około 30%.

(III) Ekspansja rynku

W miarę rozwoju gospodarki niskogórskiej popyt rynkowy na kompozyty z włókna szklanego będzie nadal rósł. W przyszłości kompozyty z włókna szklanego mają znaleźć zastosowanie w większej liczbie obszarów, takich jak lotnictwo ogólne i miejska mobilność powietrzna, co jeszcze bardziej rozszerzy ich zasięg rynkowy.

VI. Wnioski

Kompozyty z włókna szklanego, dzięki swojej wyższej wydajności i zaletom kosztowym, 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 stałym ulepszeniom wydajności, innowacjom w procesach przygotowania i ekspansji rynku, oczekuje się, że kompozyty z włókna szklanego odblokują bilionowy dolarowy błękitny ocean przemysłowy, wnosząc większy wkład w rozwój gospodarki niskogórskiej.