
WEAV3D公司第一個商業(yè)應(yīng)用就是U型玻璃纖維/熱塑性塑料格子預(yù)制件。其采用纖維增強(qiáng)復(fù)合材料格子自動編織系統(tǒng),用于加固混凝土公共設(shè)施溝渠。
在美國,由于復(fù)合材料具有良好的耐用性、耐腐蝕性以及其它優(yōu)異性能,使其在各種公用事業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施應(yīng)用中越來越受歡迎,比如電線桿、管道、電纜和用于運(yùn)輸和分配電力、水力和其他公共事業(yè)服務(wù)系統(tǒng)中均有復(fù)合材料的身影。尤其在2021年這種特殊的年份下(德克薩斯州能源網(wǎng)在本年度異常嚴(yán)重的冬季風(fēng)暴中出現(xiàn)故障,以及拜登總統(tǒng)的基礎(chǔ)設(shè)施計劃和擬議法案正在有序推進(jìn)),復(fù)合材料在基建的廣泛應(yīng)用已是大勢所趨。下面就基建領(lǐng)域中比較典型比較新穎的案例來闡述復(fù)材的應(yīng)用現(xiàn)狀。
傳統(tǒng)電力和電信線路的電線桿采用木材建造,但根據(jù)美國鋼鐵協(xié)會展露的數(shù)據(jù)表明,在北美,預(yù)計每年有250萬根木桿因老化、腐爛或損壞而被更換??商鎿Q的選材有鋼,以及自20世紀(jì)60年代以來進(jìn)入大眾視線的纖維增強(qiáng)聚合物(FRP)。FRP具有相對更長的使用壽命,最低的維護(hù)成本,以及最輕的重量和便于安裝的鉆孔能力。此外復(fù)合材料電線桿得到應(yīng)用的另一原因是其良好的耐火性。例如,2019年RS技術(shù)公司的電線桿和FRP防火盾保護(hù)產(chǎn)品已被證明可以通過各種防火測試。2020年,該公司宣布在美國猶他州圣喬治市建立一個新的復(fù)合電線桿生產(chǎn)基地,以應(yīng)對美國對FRP電線桿需求的增加。同樣, 在2020年歐洲市場,技術(shù)纖維產(chǎn)品公司宣布,其Tecnofire系列膨脹無紡布材料,可為各種領(lǐng)域應(yīng)用提供防火保護(hù),現(xiàn)已被用于Valmont工業(yè)公司生生產(chǎn)的防火復(fù)合電線桿。Creative Composites Group也在市場上銷售帶有阻燃添加劑的拉擠玻璃纖維桿。
此外,復(fù)合材料的高強(qiáng)特性也推動了輸電電纜市場的增長。例如,用于輸電線路的鋁導(dǎo)體復(fù)合芯(ACCC)電纜由CTC Global生產(chǎn)。截至2020年3月,CTC Global表示,大約10萬公里的ACCC導(dǎo)體已經(jīng)安裝在50多個國家的750多個項目中。

Soling的巨型蓋每個重達(dá)705磅,保護(hù)哥倫比亞波哥大的卡薩布蘭卡儲水箱。該儲水箱可容納3800萬加侖的水,是該國最大的儲水系統(tǒng)。
公共設(shè)施領(lǐng)域相關(guān)公司也在轉(zhuǎn)向使用耐用、耐候的復(fù)合材料來保護(hù)公共事業(yè)線路和管道。例如,F(xiàn)ibrelite公司是復(fù)合材料井蓋和公用事業(yè)溝蓋的若干供應(yīng)商之一。此外,初創(chuàng)公司W(wǎng)EAV3D Inc.已開發(fā)出一種自動化的復(fù)合材料格子編織工藝,并首次在商業(yè)上應(yīng)用于生產(chǎn)玻璃纖維/熱塑性復(fù)合材料預(yù)制件,用于加固聚合物混凝土溝渠(如文章開頭所述)。
為了保護(hù)水務(wù)基礎(chǔ)設(shè)施,復(fù)合材料制造商Solin使用樹脂傳遞模塑(RTM)工藝來建造復(fù)合材料穹頂,以保護(hù)哥倫比亞波哥大的一個大型混凝土儲水設(shè)施。同樣在這個市場上,2021年,專門生產(chǎn)脫模劑和防腐蝕產(chǎn)品的FCI-Marbocote公司推出了自己的涂料,用于儲存飲用水的水箱。該產(chǎn)品被命名為Ycon CS Acqua,是應(yīng)模塊化復(fù)合罐制造商Vantare的要求而開發(fā)。

海水反滲透脫鹽系統(tǒng)中的復(fù)合壓力容器
復(fù)合材料還可以通過提供耐腐蝕、耐用和持久的地下管道解決方案,在翻修老化的地下飲用水基礎(chǔ)設(shè)施方面發(fā)揮重要作用。一個真實案例:中東的一個供水項目。該項目選用的管道是Aiantit歐洲公司的管道產(chǎn)品Flowtite Grey,用于水、污水、廢物和原料管理。
繞絲玻璃纖維/聚酯復(fù)合材料在海水反滲透(SWRO)脫鹽的幾個階段也有廣泛的應(yīng)用。例如,在美國加利福尼亞州,使用玻璃纖維/環(huán)氧樹脂壓力容器的SWRO工廠為該州日益嚴(yán)重的缺水問題提供了一個解決方案。復(fù)合材料壓力容器也被用于污水處理設(shè)施,以凈化水的再利用。
除了上述典型案例,在其它基礎(chǔ)設(shè)施領(lǐng)域也能看到復(fù)合材料的身影,且應(yīng)用前景更為寬廣。比如在我國,以碳纖維、芳綸為代表的高性能纖維及其復(fù)合材料作為國家高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的關(guān)鍵基礎(chǔ)材料,正在不斷推動高速列車等軌道交通、新能源汽車及充電樁、特高壓輸電線路等新興產(chǎn)業(yè)以及新型基礎(chǔ)設(shè)施的技術(shù)進(jìn)步和產(chǎn)業(yè)升級。

中車青島四方機(jī)車車輛股份有限公司發(fā)布的新一代碳纖維地鐵“CETROVO”

世界首條全線路采用碳纖維復(fù)合芯導(dǎo)線的“內(nèi)蒙古錫盟—山東”特高壓配套工程
本文由中國復(fù)合材料工業(yè)協(xié)會綜編,文章不用于商業(yè)目的,僅供行業(yè)人士交流。轉(zhuǎn)載請注明來自中國復(fù)合材料工業(yè)協(xié)會。