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玻璃纖維材料的發展趨勢與力學檢測設備的選擇

來源：天氏庫力發布日期 2019-10-30 瀏覽：

復合材料行業正享受著連續第九年的增長，在眾多垂直領域都有許多機遇。作為主要的增強材料，玻璃纖維正在幫助推動這一機會。

2018年全球玻璃纖維產能為109億英鎊，目前利用率為91%。隨著幾家主要玻璃纖維生產商在世界各地新建工廠，玻璃纖維工廠的產能將在2019年有所增加。

玻璃纖維材料全球市場發展現狀與趨勢

歐文斯科寧正在擴大其在法國尚貝里的玻璃纖維生產廠的產能，這將幫助該公司滿足歐洲對熱塑性塑料日益增長的需求。其他擴大產能的玻璃纖維供應商包括中國巨石和日本NEG。中國巨石正在埃及建設一座20萬噸產能的工廠，并在美國南卡羅來納州建立了一座產能為8萬噸的工廠。日本NEG則收購了美國PPG的玻璃纖維業務，擴大了在美國的業務。

隨著越來越多的原始設備制造商使用復合材料，玻璃鋼的未來看起來很有希望。在許多應用領域——混凝土加強筋、窗框型材、電線桿、鋼板彈簧等——復合材料的使用率還不到1%。對技術和創新的投資將有助于復合材料市場在此類應用中的顯著增長。但這將需要開發顛覆性技術、行業公司之間的重大合作、重新設計價值鏈以及銷售復合材料和最終用途產品的新方法。

復合材料行業是一個復雜的、知識密集型的行業，擁有數百種原材料產品組合和數千種應用。因此，行業需要根據協同效應、能力大小、創新潛力、機會可行、競爭強度、利潤潛力、可持續性等因素，識別并優先考慮一些大宗用途的應用，以推動增長。運輸、建筑、管道和儲罐是美國復合材料工業的三大組成部分，占總使用量的69%。

總體而言，玻璃纖維行業有很大的增長潛力，因為它目前只占了整個結構材料市場的一小部分。

為了獲得相對于傳統材料的競爭優勢，行業需要專注于以下幾個重要方面：

對工程師和設計師進行培訓，讓他們了解復合材料在土木工程、汽車、管道和儲罐等大批量市場中的優勢。

玻璃纖維材料全球市場發展現狀與趨勢

通過處理復合材料的維修和回收問題，發展類似鋼鐵和鋁的從搖籃到墳墓的基礎設施。

為大批量市場開發成熟的先進制造工藝，以1到2分鐘為周期。降低材料和零件成本，使復合材料零件具有與鋼鐵和鋁零件的競爭力。發展顛覆性技術，在生命周期和性能方面獲得競爭優勢。

基礎設施市場

需求大，應用廣，增長快

美國的經濟增長是通過基礎設施投資實現的，但資金缺口已經形成，威脅到未來的增長和增長速度。在未來10年里，美國土木工程師學會（ASCE）預計收入和需求之間的資金缺口將達1.4萬億美元，如果不能大幅縮小資金缺口，將導致美國國內生產總值（GDP）損失3.9萬億美元，就業機會減少250萬人；由于基礎設施薄弱，每家每年將花費3400美元。

纖維增強聚合物復合材料產品和相關系統可以有效地修復或改造美國正在使用的基礎設施，而更換成本僅為原成本的一小部分。特別是在高腐蝕地區，與傳統建筑材料相比，它們可以帶來更經濟的替換。

玻璃纖維復合材料具有耐腐蝕、耐久性好、磁性好、強度高、剛度重量比高等內在優點。復合材料還具有顯著的經濟優勢。例如，FRP復合材料可以用于修復鋼、混凝土或木材的子結構，費用約為更換成本的5%。類似地，用FRP螺紋鋼代替鋼只改變了工程總成本的1%，但能大大提高了混凝土結構的耐久性。

玻璃纖維材料全球市場發展現狀與趨勢

玻璃鋼導水裝置作為河流上的可移動水壩，為復合材料的應用提供了一個很好的案例研究。150多年來，這一裝置都是用大而耐用的老式木材建造的。然而，由于缺乏可獲得的舊木材，維修費用增加，耐久性下降。新型的玻璃鋼導水裝置由美國西弗吉尼亞大學（WVU）設計并測試，該裝置由Composites Advantage公司制造，2015年由美國陸軍工程公司（USACE）安裝在伊利諾伊河上。從那以后，它一直表現得很好。美國鋼鐵協會的一名代表說，玻璃鋼的耐久性預計將從15年增加到50年以上，而且初始成本是木制成本的三分之二。

然而，按體積計算，FRP在基礎設施應用中的總體使用僅占結構材料總量的1%左右。

然而，基礎設施市場主要依賴于材料和相關系統的投標，包括依靠規范和規范開發的設計。廣泛擴展基礎設施需要與政府部門、運輸部門等共同制定標準和規范。制造商、承包商和最終用戶必須共同努力，確保在基礎設施市場大量使用復合材料。

玻璃纖維拉力試驗機主要用于玻璃纖維的拉伸試驗，用于測量抗拉強度。