Композитные материалы используются в коммерческих целях уже более 50 лет.На начальных этапах коммерциализации они используются только в высокотехнологичных приложениях, таких как аэрокосмическая промышленность и оборона.По мере развития технологий композитные материалы начинают коммерциализироваться в различных отраслях конечного пользователя, таких как спортивные товары, гражданская авиация, автомобилестроение, судостроение, гражданское строительство и строительство.На сегодняшний день стоимость композитных материалов (как сырья, так и производства) значительно снизилась по сравнению с предыдущими годами, что позволяет использовать их в больших масштабах во все большем числе отраслей промышленности.
Композитный материал представляет собой смесь волокна и полимерного материала в определенной пропорции.В то время как матрица из смолы определяет окончательную форму композита, волокна действуют как армирующие элементы, укрепляющие композитную деталь.Соотношение смолы и волокна варьируется в зависимости от прочности и жесткости детали, требуемой производителем уровня 1 или производителем оригинального оборудования (OEM).
Для первичной несущей конструкции требуется более высокая доля волокон по сравнению с матрицей из смолы, в то время как для вторичной конструкции требуется только четверть волокон в матрице из смолы.Это относится к большинству отраслей промышленности, соотношение смолы и волокна зависит от способа изготовления.
Индустрия морских яхт стала основной силой в глобальном потреблении композитных материалов, в том числе пенопластовых материалов.Тем не менее, он также пережил спад, когда судостроение замедлилось, а запасы увеличились.Это снижение спроса может быть связано с осторожностью потребителей, снижением покупательной способности и перераспределением ограниченных ресурсов на более прибыльные и основные виды деятельности.Верфи также перестраивают свои продукты и бизнес-стратегии, чтобы сократить потери.В этот период многие мелкие верфи были вынуждены уйти или быть приобретены из-за потери оборотных средств, неспособных поддерживать нормальный бизнес.Производство больших яхт (> 35 футов) потерпело неудачу, в то время как производство небольших лодок (< 24 футов) стало основным направлением производства.
Почему композитные материалы?
Композитные материалы имеют много преимуществ по сравнению с металлом и другими традиционными материалами, такими как дерево, при строительстве лодок.По сравнению с такими металлами, как сталь или алюминий, композитные материалы могут уменьшить общий вес детали на 30–40 процентов.Общее снижение веса дает целый ряд вторичных преимуществ, таких как снижение эксплуатационных расходов, снижение выбросов парниковых газов и повышение эффективности использования топлива.Использование композитных материалов также дополнительно снижает вес за счет устранения крепежных деталей за счет интеграции компонентов.
Композиты также предлагают судостроителям большую свободу проектирования, позволяя создавать детали сложной формы.Кроме того, композитные компоненты имеют значительно более низкие затраты в течение жизненного цикла по сравнению с конкурирующими материалами из-за их более низких затрат на техническое обслуживание, а также затрат на их установку и сборку из-за их коррозионной стойкости и долговечности. Также ниже.Неудивительно, что композиты получают признание среди OEM-производителей лодок и поставщиков первого уровня.
Морской композит
Несмотря на недостатки композитных материалов, многие верфи и поставщики первого уровня по-прежнему убеждены, что в морских яхтах будет использоваться больше композитных материалов.
В то время как в больших лодках предполагается использовать более совершенные композиты, такие как армированный углеродным волокном пластик (CFRP), лодки меньшего размера будут основной движущей силой общего спроса на морские композиты. Например, во многих новых яхтах и катамаранах передовые композитные материалы, такие как как углеродное волокно / эпоксидная смола и пенополиуретан, используются для изготовления корпусов, килей, палуб, транцов, буровых установок, переборок, стрингеров и мачт, но эти суперяхты или катамараны составляют небольшую часть общего спроса на лодки.
Несмотря на недостатки композитных материалов, многие верфи и поставщики первого уровня по-прежнему убеждены, что в морских яхтах будет использоваться больше композитных материалов.
В то время как в больших лодках предполагается использовать более совершенные композиты, такие как армированный углеродным волокном пластик (CFRP), лодки меньшего размера будут основной движущей силой общего спроса на морские композиты. Например, во многих новых яхтах и катамаранах передовые композитные материалы, такие как как углеродное волокно / эпоксидная смола и пенополиуретан, используются для изготовления корпусов, килей, палуб, транцов, буровых установок, переборок, стрингеров и мачт, но эти суперяхты или катамараны составляют небольшую часть общего спроса на лодки.
Общий спрос на лодки включает моторные лодки (с внутренним, подвесным и кормовым приводом), реактивные катера, частные плавсредства и парусные лодки (яхты).
Цены на композиты будут расти, поскольку цены на стекловолокно, реактопласты и термопластичные смолы будут расти вместе с ценами на сырую нефть и другими затратами.Однако ожидается, что в ближайшем будущем цены на углеродное волокно снизятся из-за увеличения производственных мощностей и разработки альтернативных прекурсоров.Но его общее влияние на цены морских композитов не будет большим, поскольку на углепластики приходится лишь небольшая часть спроса на морские композиты.
С другой стороны, стекловолокно по-прежнему остается основным волокнистым материалом для морских композитов, а ненасыщенные полиэфиры и виниловые эфиры — основными полимерными материалами.Поливинилхлорид (ПВХ) по-прежнему будет занимать основную долю рынка пенопласта.
Согласно статистике, композитные материалы, армированные стекловолокном (GFRP), составляют более 80% от общего спроса на морские композитные материалы, в то время как пенопластовые материалы составляют 15%.Остальные представляют собой пластмассы, армированные углеродным волокном, которые в основном используются в больших лодках и в критически важных приложениях на нишевых рынках.
На растущем рынке морских композитов также наблюдается тенденция к использованию новых материалов и технологий.Поставщики морских композитов приступили к поиску инноваций, представляя новые биосмолы, натуральные волокна, полиэфиры с низким уровнем выбросов, препреги низкого давления, сердцевины и тканые материалы из стекловолокна.Все дело в повышении пригодности к переработке и обновлению, снижении содержания стирола, улучшении технологичности и качества поверхности.
Время публикации: 05 мая 2022 г.