لایب سان

A sustained upsurge in the use of fibre reinforced polymer (FRP) composite materials has occurred over the last forty years. The use of polymer composites has grown at a phenomenal rate since the 1960s, and these materials now have an impressive and diverse range of applications in aircraft, spacecraft, boats, ships, automobiles, civil infrastructure, sporting goods and consumer products. The use of composites will continue to grow in coming years with emerging applications in large bridge structures, offshore platforms, engine machinery, computer hardware and biomedical devices. Figure 1.1 shows the growth in the use of composite materials by various industry sectors in the United States since 1960. Over this period consumption has increased about 30 times, and the growth rate is expected to continue. The greatest increases are occurring in the transport and construction markets, although the use of composites is also substantial in the corrosion protection (eg. piping), marine, and electrical/electronic markets as shown in Fig. 1.2. Growth in the use of composites has reached a level where they are now challenging the use of traditional materials - most notably steels and aluminium alloys - in many markets; particularly the aircraft, boat-building and chemical processing industries. While composites will never replace steel as the most used engineering material, the value of the composite market is expected to remain strong. Sales of composites in the United States exceeded 1.5 million tons in 2001, and sales are expected to increase as these materials penetrate deeper into established markets such as construction and aerospace and infiltrate emerging markets such as rail. The drive to reduce the cost and increase the quality and structural performance of composites together with the emerging developments in polymer nanocomposites will be key factors supporting the increased use of FRP materials

چکیده فارسی

افزایش پایدار در استفاده از مواد کامپوزیتی پلیمری تقویت‌شده با الیاف (FRP) در چهل سال گذشته رخ داده است. استفاده از کامپوزیت های پلیمری از دهه 1960 با سرعت فوق العاده ای رشد کرده است و این مواد در حال حاضر کاربردهای چشمگیر و متنوعی در هواپیما، فضاپیما، قایق، کشتی، خودرو، زیرساخت های عمرانی، کالاهای ورزشی و محصولات مصرفی دارند. استفاده از کامپوزیت ها در سال های آینده با کاربردهای نوظهور در سازه های پل بزرگ، سکوهای دریایی، ماشین آلات موتور، سخت افزار کامپیوتر و دستگاه های زیست پزشکی به رشد خود ادامه خواهد داد. شکل 1.1 رشد استفاده از مواد کامپوزیت توسط بخش های مختلف صنعت در ایالات متحده را از سال 1960 نشان می دهد. در این دوره مصرف حدود 30 برابر افزایش یافته است و انتظار می رود نرخ رشد ادامه یابد. بیشترین افزایش در بازارهای حمل و نقل و ساخت و ساز رخ می دهد، اگرچه استفاده از کامپوزیت ها در بازارهای حفاظت در برابر خوردگی (به عنوان مثال لوله کشی)، دریایی، و بازارهای برق/الکترونیک همانطور که در شکل 1.2 نشان داده شده است نیز قابل توجه است. رشد استفاده از کامپوزیت ها به سطحی رسیده است که در حال حاضر استفاده از مواد سنتی - به ویژه فولادها و آلیاژهای آلومینیوم - را در بسیاری از بازارها به چالش می کشند. به ویژه صنایع هواپیماسازی، قایق سازی و فرآوری شیمیایی. در حالی که کامپوزیت ها هرگز جایگزین فولاد به عنوان پرمصرف ترین مواد مهندسی نخواهند شد، انتظار می رود ارزش بازار کامپوزیت همچنان قوی باقی بماند. فروش کامپوزیت ها در ایالات متحده در سال 2001 از 1.5 میلیون تن فراتر رفت و انتظار می رود با نفوذ بیشتر این مواد به بازارهای تثبیت شده مانند ساخت و ساز و هوافضا و نفوذ به بازارهای نوظهور مانند راه آهن، فروش آن افزایش یابد. تلاش برای کاهش هزینه و افزایش کیفیت و عملکرد ساختاری کامپوزیت‌ها همراه با پیشرفت‌های نوظهور در نانوکامپوزیت‌های پلیمری، عوامل کلیدی حمایت از افزایش استفاده از مواد FRP خواهند بود