Trenutna uporabavisokomodularna steklena vlaknaje osredotočeno predvsem na področje lopatic vetrnih turbin. Poleg osredotočanja na povečanje modula je ključnega pomena tudi nadzor gostote steklenih vlaken, da se doseže razumen specifični modul, ki izpolnjuje zahteve po visoki togosti in lahki teži. Hkrati je razvoj recikliranih visokomodulnih steklenih vlaken bistvenega pomena za spodbujanje trajnostnega razvoja industrije kompozitov. Industrija steklenih vlaken mora razširiti visokomodulna steklena vlakna v več aplikacij kompozitnih materialov, kjer sta modul in togost primarni zahtevi, z izboljšanjem modula, zmanjšanjem stroškov in dodajanjem dodatnih funkcionalnosti.
(1) Višji specifični modul
Pri razvoju visokomodulnih steklenih vlaken je treba poleg poudarka na izboljšanju modula upoštevati tudi vpliv gostote. Trenutno imajo visokomodulna steklena vlakna z 90–95 GPa običajno gostoto okoli 2,6–2,7 g/cm³. Zato je treba ob povečevanju modula gostoto steklenih vlaken nadzorovati v razumnem območju, da se izboljša njihov specifični modul in dejansko doseže cilj visoke togosti in lahkosti kompozitnih izdelkov.
(2) Nižji stroški
V primerjavi z običajnimi modularnimi steklenimi vlakni E-CR,visokomodulna steklena vlaknaimajo višje stroške in prodajne cene, kar omejuje njihovo uporabo na številnih področjih. Zato je razvoj nizkocenovnih visokomodulnih steklenih vlaken nujen. Stroški visokomodulnih steklenih vlaken izhajajo predvsem iz stroškov njihove formulacije in postopka. Prvič, formulacije visokomodulnih steklenih vlaken pogosto vključujejo dražje redkozemeljske okside ali litijev oksid, kar vodi do znatnega povečanja stroškov surovin. Drugič, zaradi višjih temperatur oblikovanja, potrebnih za formulacije visokomodulnih steklenih vlaken, je poraba energije večja, kar vpliva tudi na življenjsko dobo peči in puš. Ti dejavniki na koncu prispevajo k povečanju stroškov postopka. Za doseganje zmanjšanja stroškov je poleg inovacij v formulacijah potreben tudi inovativen razvoj v proizvodnem procesu, s poudarkom na ognjevzdržnih materialih za peči, materialih za pušo in oblikovanju.
(3) Izboljšane druge funkcionalnosti
Uporaba visokomodularnih steklenih vlaken, ki presegajo lopatice vetrnih turbin, zahteva vključitev dodatnih funkcionalnih zahtev, kot sta nizek koeficient raztezanja in nizka dielektrična konstanta. To bo omogočilo njihovo širitev na področja, kot so tiskana vezja, visoko natančne avtomobilske komponente ali infrastruktura 5G.
(4) Reciklirana visokomodulna steklena vlakna
Industrija kompozitov se zaradi vse večjega poudarka na varstvu okolja in trajnostnem razvoju sooča s težavami, povezanimi z recikliranjem in degradacijo materialov. To je pomembna skrb tudi za industrijo lopatic vetrnih turbin. Pri razvojuvisokomodularna steklena vlakna, je treba razmisliti o prihodnjih rešitvah za recikliranje vlaken. To vključuje optimizacijo formulacij surovin za zmanjšanje onesnaževanja okolja med proizvodnim procesom in povečanje stopnje predelave za razvoj trajnostnih rešitev iz visokomodularnih steklenih vlaken.
Čas objave: 05.08.2025
