Neuigkeiten – Die wichtige Rolle von Glasfaserverbundwerkstoffen

Glasfaserverbundwerkstoffebezeichnen neue Werkstoffe, die durch Verarbeitung und Formgebung mit Glasfaser als Verstärkung und anderen Verbundwerkstoffen als Matrix entstehen. Aufgrund bestimmter Eigenschaften, die ihnen innewohnenGlasfaserverbundwerkstoffeSie wurden in großem Umfang angewendetin verschiedenen Bereichen.

Haupteigenschaften von Fiberglas Verbundwerkstoffe:

Hervorragende mechanische Eigenschaften:Die Zugfestigkeit von fGlasfaserverbundwerkstoffeSeine Festigkeit ist geringer als die von Stahl, aber höher als die von Gusseisen mit Kugelgraphit und Beton. Seine spezifische Festigkeit ist jedoch etwa dreimal so hoch wie die von Stahl und zehnmal so hoch wie die von Gusseisen mit Kugelgraphit.
Gute Korrosionsbeständigkeit:Durch die richtige Auswahl der Rohstoffe und eine wissenschaftlich fundierte Dickenauslegung können Glasfaserverbundwerkstoffe über einen langen Zeitraum in Umgebungen eingesetzt werden, die Säuren, Laugen, Salze und organische Lösungsmittel enthalten.
Gute Wärmedämmleistung:Glasfaserverbundwerkstoffe zeichnen sich durch eine geringe Wärmeleitfähigkeit aus und sind daher hervorragende Dämmstoffe. Aus diesem Grund erzielen sie bei geringen Temperaturdifferenzen auch ohne spezielle Dämmung gute Dämmwirkungen.
Niedriger Wärmeausdehnungskoeffizient:Aufgrund des geringen Wärmeausdehnungskoeffizienten von Glasfaserverbundwerkstoffen können diese auch unter verschiedensten rauen Bedingungen wie Oberflächen-, Untergrund-, Meeresboden-, extrem kalten und Wüstenumgebungen problemlos eingesetzt werden.
Hervorragende elektrische Isolierung:Sie eignen sich zur Herstellung von Isolatoren. Selbst bei hohen Frequenzen behalten sie gute dielektrische Eigenschaften. Zudem weisen sie eine gute Mikrowellentransparenz auf und sind daher für den Einsatz in der Energieübertragung und in Gebieten mit häufigen Blitzeinschlägen geeignet.

Entwicklungstrends von Glasfaserverbundwerkstoffe:

Hochleistungsglasfasermaterialien bergen derzeit ein enormes Entwicklungspotenzial, insbesondere hochsiliziumhaltige Glasfasermaterialien mit signifikanten Vorteilen. Die Entwicklung von Hochleistungsglasfasermaterialien lässt sich in zwei Hauptrichtungen verfolgen: Zum einen liegt der Fokus auf höherer Leistungsfähigkeit, zum anderen auf der Erforschung von Industrialisierungstechnologien, mit dem Ziel, die Prozessleistung zu verbessern und gleichzeitig Kosten und Umweltbelastung zu reduzieren.
Bei der Materialherstellung bestehen noch einige Mängel: Die Herstellung von Hochleistungsglasfaser ist nach wie vor mit Problemen wie Glaskristallisation, der hohen Dichte der Ausgangsfasern und den hohen Kosten verbunden, wodurch die Festigkeitsanforderungen in manchen Spezialanwendungen nicht erfüllt werden. Bei Verwendung von Duroplasten als Matrixmaterial erweisen sich die hergestellten Verbundwerkstoffe bei der Weiterverarbeitung und dem Recycling als schwierig, da sie nur durch Schneiden verarbeitet werden können und das Recycling nur mit speziellen chemischen Lösungsmitteln und starken Oxidationsmitteln und somit mit suboptimalen Ergebnissen möglich ist. Obwohl abbaubare Duroplaste entwickelt wurden, ist eine Kostenkontrolle weiterhin notwendig.

Für die Herstellung neuartiger Glasfaserverbundwerkstoffe werden verschiedene Synthesetechnologien eingesetzt. In den letzten Jahren wurden diverse Oberflächentechnologien entwickelt, um die Glasfaseroberfläche für spezielle Behandlungen zu modifizieren. Die Oberflächenmodifizierung stellt somit einen neuen Trend in der Entwicklung von Glasfaserverbundwerkstoffen dar.
In naher Zukunft wird die weltweite Marktnachfrage, insbesondere in Schwellenländern, weiterhin ein relativ hohes Wachstum verzeichnen. Führende Unternehmen der Branche werden an Bedeutung gewinnen. So werden beispielsweise chinesische Glasfaserunternehmen wie die Jushi Group künftig eine führende und wegweisende Rolle in der globalen Glasfaserindustrie spielen. Glasfaserverbundwerkstoffe haben sich zu einem der wichtigsten Rohstoffe in der Automobilindustrie entwickelt. Aufgrund ihrer Wirtschaftlichkeit und Recyclingfähigkeit nimmt die Anwendung von thermoplastischen Glasfaserwerkstoffen stetig zu. Aktuell umfasst das Anwendungsgebiet weit verbreiteter thermoplastischer Glasfaserverbundwerkstoffe Instrumententafelhalterungen, Frontträger, Stoßfänger und Motorkomponenten und deckt damit einen Großteil der Fahrzeugteile und -strukturen ab.

Abgesehen von einigen großen Produktionsstandorten für Glasfaserprodukte tragen kleine und mittlere Unternehmen (KMU) 35 % zur chinesischen Glasfaserindustrie bei. Sie sind meist auf wenige Produkte spezialisiert, verfügen über schwache Technologien und beschäftigen über 90 % der gesamten Belegschaft. Aufgrund begrenzter Ressourcen und unzureichendem Risikomanagement stellen sie die Schlüssel- und gleichzeitig schwierigsten Herausforderungen für die Umsetzung strategischer Transformationen in der Branche dar. Es sollten Anstrengungen unternommen werden, KMU aktiv zu unterstützen und zu fördern, um eine synergistische Entwicklung zu erreichen. Durch die Bildung von KMU-Verbänden und die Stärkung von Kooperation und Wettbewerb mit dem Ausland kann das Entwicklungsziel erreicht werden. Mit der zunehmenden wirtschaftlichen Durchdringung hat sich der Wettbewerb zwischen den Unternehmen von Einzelkämpfen hin zu Kooperationen und Allianzen verlagert.

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