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行業報告

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?復合材料終端應用市場之公共基礎設施領域

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WEAV3D公司第一個商業應用就是U型玻璃纖維/熱塑性塑料格子預制件。其采用纖維增強復合材料格子自動編織系統,用于加固混凝土公共設施溝渠。 

在美國,由于復合材料具有良好的耐用性、耐腐蝕性以及其它優異性能,使其在各種公用事業基礎設施應用中越來越受歡迎,比如電線桿、管道、電纜和用于運輸和分配電力、水力和其他公共事業服務系統中均有復合材料的身影。尤其在2021年這種特殊的年份下(德克薩斯州能源網在本年度異常嚴重的冬季風暴中出現故障,以及拜登總統的基礎設施計劃和擬議法案正在有序推進),復合材料在基建的廣泛應用已是大勢所趨。下面就基建領域中比較典型比較新穎的案例來闡述復材的應用現狀。


玻璃鋼電線桿和輸電電纜

傳統電力和電信線路的電線桿采用木材建造,但根據美國鋼鐵協會展露的數據表明,在北美,預計每年有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60年代以來進入大眾視線的纖維增強聚合物(FRP)。FRP具有相對更長的使用壽命,最低的維護成本,以及最輕的重量和便于安裝的鉆孔能力。此外復合材料電線桿得到應用的另一原因是其良好的耐火性。例如,2019年RS技術公司的電線桿和FRP防火盾保護產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合電線桿生產基地,以應對美國對FRP電線桿需求的增加。同樣, 在2020年歐洲市場,技術纖維產品公司宣布,其Tecnofire系列膨脹無紡布材料,可為各種領域應用提供防火保護,現已被用于Valmont工業公司生生產的防火復合電線桿。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,復合材料的高強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體復合芯(ACCC)電纜由CTC Global生產。截至2020年3月,CTC Global表示,大約10萬公里的ACCC導體已經安裝在50多個國家的750多個項目中。


公用設施保護:復合材料溝渠蓋、儲水設施等

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Soling的巨型蓋每個重達705磅,保護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。

公共設施領域相關公司也在轉向使用耐用、耐候的復合材料來保護公共事業線路和管道。例如,Fibrelite公司是復合材料井蓋和公用事業溝蓋的若干供應商之一。此外,初創公司WEAV3D Inc.已開發出一種自動化的復合材料格子編織工藝,并首次在商業上應用于生產玻璃纖維/熱塑性復合材料預制件,用于加固聚合物混凝土溝渠(如文章開頭所述)。

為了保護水務基礎設施,復合材料制造商Solin使用樹脂傳遞模塑(RTM)工藝來建造復合材料穹頂,以保護哥倫比亞波哥大的一個大型混凝土儲水設施。同樣在這個市場上,2021年,專門生產脫模劑和防腐蝕產品的FCI-Marbocote公司推出了自己的涂料,用于儲存飲用水的水箱。該產品被命名為Ycon CS Acqua,是應模塊化復合罐制造商Vantare的要求而開發。

 

抗腐蝕管道和水凈化系統

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海水反滲透脫鹽系統中的復合壓力容器

復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設施方面發揮重要作用。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歐洲公司的管道產品Flowtite Grey,用于水、污水、廢物和原料管理。

繞絲玻璃纖維/聚酯復合材料在海水反滲透(SWRO)脫鹽的幾個階段也有廣泛的應用。例如,在美國加利福尼亞州,使用玻璃纖維/環氧樹脂壓力容器的SWRO工廠為該州日益嚴重的缺水問題提供了一個解決方案。復合材料壓力容器也被用于污水處理設施,以凈化水的再利用。

除了上述典型案例,在其它基礎設施領域也能看到復合材料的身影,且應用前景更為寬廣。比如在我國,以碳纖維、芳綸為代表的高性能纖維及其復合材料作為國家高新技術產業的關鍵基礎材料,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業以及新型基礎設施的技術進步和產業升級。



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中車青島四方機車車輛股份有限公司發布的新一代碳纖維地鐵“CETROVO” 

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世界首條全線路采用碳纖維復合芯導線的“內蒙古錫盟—山東”特高壓配套工程

 

 本文由中國復合材料工業協會綜編,文章不用于商業目的,僅供行業人士交流。轉載請注明來自中國復合材料工業協會。

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