Кампазітныя матэрыялы выкарыстоўваюцца ў камерцыйных мэтах ужо больш за 50 гадоў. На пачатковых этапах камерцыялізацыі яны выкарыстоўваюцца толькі ў высокакласных галінах, такіх як аэракасмічная і абаронная прамысловасць. Па меры развіцця тэхналогій кампазітныя матэрыялы пачынаюць камерцыялізавацца ў розных галінах канечных карыстальнікаў, такіх як спартыўныя тавары, грамадзянская авіяцыя, аўтамабільная, марская, грамадзянскае будаўніцтва і будаўніцтва. Да гэтага часу кошт кампазітных матэрыялаў (як сыравіны, так і вытворчасці) значна знізіўся ў параўнанні з папярэднімі гадамі, што дазваляе выкарыстоўваць іх у вялікіх маштабах ва ўсё большай колькасці галін прамысловасці.
Кампазітны матэрыял — гэта сумесь валакна і смалы ў пэўнай прапорцыі. У той час як смаляная матрыца вызначае канчатковую форму кампазіта, валокны выступаюць у якасці армавальнага элемента для ўмацавання кампазітнай дэталі. Суадносіны смалы і валакна змяняецца ў залежнасці ад трываласці і калянасці дэталі, патрабаванай вытворцам Tier 1 або арыгінальнага абсталявання (OEM).
Першасная апорная канструкцыя патрабуе большай долі валокнаў у параўнанні са смаляной матрыцай, у той час як другасная структура патрабуе толькі чвэрці валокнаў у смаляной матрыцы. Гэта датычыцца большасці галін прамысловасці, суадносіны смалы і валакна залежыць ад спосабу вытворчасці.
Індустрыя марскіх яхт стала галоўнай рухаючай сілай у сусветным спажыванні кампазітных матэрыялаў, у тым ліку матэрыялаў з пенапластавай асновай. Аднак яна таксама перажыла спад, з-за запаволення суднабудавання і росту запасаў. Гэта зніжэнне попыту можа быць звязана з асцярожнасцю спажыўцоў, зніжэннем пакупніцкай здольнасці і пераразмеркаваннем абмежаваных рэсурсаў на больш прыбытковыя і асноўныя віды дзейнасці. Верфі таксама пераглядаюць сваю прадукцыю і бізнес-стратэгіі, каб скараціць страты. У гэты перыяд многія невялікія верфі былі вымушаныя закрыцца або быць набытымі з-за страты абаротных сродкаў, не маючы магчымасці падтрымліваць нармальны бізнес. Вытворчасць вялікіх яхт (> 35 футаў) пацярпела, у той час як меншыя лодкі (<24 футаў) сталі цэнтрам вытворчасці.
Чаму менавіта кампазітныя матэрыялы?
Кампазітныя матэрыялы маюць шмат пераваг у параўнанні з металам і іншымі традыцыйнымі матэрыяламі, такімі як дрэва, у будаўніцтве лодак. У параўнанні з металамі, такімі як сталь або алюміній, кампазітныя матэрыялы могуць знізіць агульную вагу дэталі на 30-40 працэнтаў. Агульнае зніжэнне вагі прыносіць мноства дадатковых пераваг, такіх як зніжэнне эксплуатацыйных выдаткаў, зніжэнне выкідаў парніковых газаў і павышэнне эфектыўнасці выкарыстання паліва. Выкарыстанне кампазітных матэрыялаў таксама дадаткова зніжае вагу за кошт ліквідацыі крапежных элементаў дзякуючы інтэграцыі кампанентаў.
Кампазітныя матэрыялы таксама прапануюць суднабудаўнікам большую свабоду дызайну, што дазваляе ствараць дэталі складаных формаў. Акрамя таго, выдаткі на жыццёвы цыкл кампазітных кампанентаў значна ніжэйшыя ў параўнанні з канкурэнтаздольнымі матэрыяламі з-за больш нізкіх выдаткаў на абслугоўванне, а таксама ніжэйшыя выдаткі на ўстаноўку і зборку з-за іх каразійнай устойлівасці і даўгавечнасці. Нядзіўна, што кампазіты набываюць папулярнасць сярод вытворцаў арыгінальнага абсталявання для лодак і пастаўшчыкоў першага ўзроўню.
Марскі кампазіт
Нягледзячы на недахопы кампазітных матэрыялаў, многія верфі і пастаўшчыкі першага ўзроўню ўсё яшчэ перакананыя, што ў марскіх яхтах будзе выкарыстоўвацца больш кампазітных матэрыялаў.
У той час як чакаецца, што ў большых лодках будуць выкарыстоўвацца больш сучасныя кампазіты, такія як вугляпластык, узмоцнены вугляродным валакном (CFRP), меншыя лодкі будуць асноўным рухавіком агульнага попыту на марскія кампазіты. Напрыклад, у многіх новых яхтах і катамаранах перадавыя кампазітныя матэрыялы, такія як вугляроднае валакно/эпаксідная смала і поліўрэтанавая пена, выкарыстоўваюцца для вырабу карпусоў, кіляў, палуб, транцаў, такелажаў, пераборак, стрынгераў і мачтаў. Але гэтыя суперяхты або катамараны складаюць невялікую частку агульнага попыту на лодкі.
Нягледзячы на недахопы кампазітных матэрыялаў, многія верфі і пастаўшчыкі першага ўзроўню ўсё яшчэ перакананыя, што ў марскіх яхтах будзе выкарыстоўвацца больш кампазітных матэрыялаў.
У той час як чакаецца, што ў большых лодках будуць выкарыстоўвацца больш сучасныя кампазіты, такія як вугляпластык, узмоцнены вугляродным валакном (CFRP), меншыя лодкі будуць асноўным рухавіком агульнага попыту на марскія кампазіты. Напрыклад, у многіх новых яхтах і катамаранах перадавыя кампазітныя матэрыялы, такія як вугляроднае валакно/эпаксідная смала і поліўрэтанавая пена, выкарыстоўваюцца для вырабу карпусоў, кіляў, палуб, транцаў, такелажаў, пераборак, стрынгераў і мачтаў. Але гэтыя суперяхты або катамараны складаюць невялікую частку агульнага попыту на лодкі.
Агульны попыт на лодкі ўключае маторныя лодкі (з унутраным, падвесным і кармавым прывадам), рэактыўныя лодкі, прыватныя водныя транспартныя сродкі і парусныя лодкі (яхты).
Кошты на кампазіты будуць расці, бо цэны на шкловалакно, тэрмарэактыўныя матэрыялы і тэрмапластычныя смалы будуць расці разам з ростам цэн на сырую нафту і іншых выдаткаў на сыравіну. Аднак чакаецца, што цэны на вугляроднае валакно ў бліжэйшай будучыні знізяцца з-за павелічэння вытворчых магутнасцей і распрацоўкі альтэрнатыўных папярэднікаў. Але агульны ўплыў на цэны на марскія кампазіты будзе невялікім, бо вугляродна-армаваныя пластмасы складаюць толькі невялікую частку попыту на марскія кампазіты.
З іншага боку, шкляныя валокны па-ранейшаму з'яўляюцца асноўнымі валакністымі матэрыяламі для марскіх кампазітаў, а ненасычаныя поліэфіры і вінілавыя эфіры — асноўнымі палімернымі матэрыяламі. Полівінілхларыд (ПВХ) будзе працягваць займаць значную долю рынку пенапластавых асноў.
Згодна са статыстыкай, кампазітныя матэрыялы, узмоцненыя шкловалакном (GFRP), складаюць больш за 80% ад агульнага попыту на марскія кампазітныя матэрыялы, у той час як матэрыялы з пенапласту складаюць 15%. Астатнія — гэта вугляродныя пластыкі, якія ў асноўным выкарыстоўваюцца ў вялікіх лодках і ў нішавых прымяненнях для ўздзеяння крытычнага ўздзеяння.
Растучы рынак марскіх кампазітаў таксама назірае тэндэнцыю да новых матэрыялаў і тэхналогій. Пастаўшчыкі марскіх кампазітаў пачалі пошук інавацый, прадстаўляючы новыя біясмалы, натуральныя валокны, поліэфіры з нізкім узроўнем выкідаў, нізкацісныя препрэгі, стрыжні і тканыя шкловалакновыя матэрыялы. Усё гэта звязана з павышэннем перапрацоўваемасці і аднаўляльнасці, зніжэннем утрымання стыролу, а таксама паляпшэннем апрацоўвальнасці і якасці паверхні.
Час публікацыі: 05 мая 2022 г.
