根据费城大学教授克里斯·帕斯托（Chris Pastore）博士的说法，一种综合材料被定义为“由两个或更多不同的成分组成的产品，通常是一种纤维，在本质上是纤维，其作用是统一的，单片的材料”。当今大多数人认为是一种复合材料，通常以单个纤维，纱线，织物或近网状形状的形式的某种纤维“物质”开始。再加上这是树脂或基质粘合剂，最有可能使用某种类型的模具，并施加热量和压力来治愈树脂，然后根据需要进行一些修饰，结果是复合部分。在许多情况下，这实际上很简单。但是，在其他情况下，它比这复杂得多。复合材料行业持续看似可持续增长的主要驱动力是什么？为什么复合材料如此有趣？
以英国为基础的Formax开发了优化的双轴碳纤维织物，其织物层之间具有多酰胺随机的单丝网络，以增强黄金海岸游艇的B53高性能高效抗血管的注入和整体机械性能。
照片由黄金海岸游艇提供。
感知到真实的性能
总之，这一切都与表演有关。对于大多数应用程序，复合材料的性能更高，或者至少要比现有产品具有明显的性能优势。当然，对于许多年轻和年轻的鉴赏家来说，碳纤维的外观可能会时尚而凉爽，但是某种形式的性能是复合材料行业当前和未来增长的主要驱动力。但是，在综合性能过于陷入综合性能之前，必须考虑一个事实，即近年来，在许多情况下，绩效一词已成为营销术语而不是工程学术语。借助营销，“性能”通常意味着许多不同的事情，其中大部分可以分为两类之一 - 感知的性能和真实的表现。人们通常会通过营销工作来推动感知的绩效，以创造对绩效和价值的感知。在这种情况下，复合产品是为了其美学外观，感觉和虚荣的原因而不是其功能优点而选择的。结果，性能变得相当主观。在说明中经常听到诸如“我有史以来最好的东西”和“看起来很棒”之类的术语，但是说实话，该产品并没有真正为应用程序的使用提供关键元素。
相反，真正的性能是大多数复合产品旨在提供的。真正的性能是由测试数据驱动的，保持可量化和有形，并且通常会为应用程序的成功做出巨大贡献。最重要的是，这不是感知。许多新应用程序被定义为高性能复合材料，它们表现出固有的产品性能，对于该产品在该应用中的成功至关重要。在这些应用中，如果复合产品无法按预期执行，则可能发生重大且经常发生灾难性的失败。通常将这些复合应用程序标记为高性能，通常表明存在明确定义的设计标准，可量化的规格以及最可能的REAM，或者在当今时代，工程分析和测试数据进行验证。
推动信封
在曾经是主要驱动力的大量节省的地方，现在许多与性能相关的因素现在有助于全球复合材料使用的增长。从历史上看，谨慎和怀疑的工程师现在正在接受复合材料在高可见性和高性能应用中的使用。他们的怀疑是由于越来越多的知识和用法数据库从以前和现有应用中的著名复合产品性能中获得的。这些知识促进了整体信心，应用增长和多元化。大大改进的设计和工程工具具有帮助设计功能，使设计师和工程师能够进一步推动信封。还可以推断复合材料为工程师和设计师提供了提高的设计灵活性，因为在高应力/应变区域中特定的纤维放置奢华以及复合材料可以将其模制成相当复杂的事实。因此，产品性能肯定会继续在维持复合材料行业所获得的动力方面发挥关键作用。
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VX-1 Kittyhawk™，由VX Aerospace设计，配有C-Ply™复合材料
来自法国Chomarat的增援部队最近获得了JEC创新奖。
©JEC Group
出色的强度比率
性能驱动应用程序中使用的复合材料受益于许多所需属性。这些特性中的主要是与类似金属产品相比，工程复合材料的优势强度比率优势。节省重量会导致降低能源消耗，这通常会转化为节省燃料，但也可以直接导致更高的速度，更好的能源转移和改善的整体性能。复合材料的其他期望属性包括更大的定义和解决高应力/应变区域的能力，大大提高了刚度 - 重量比率，有针对性和控制的灵活性以及提高的合格性。复合材料非常适合加热和腐蚀。在许多情况下，它们提供了绿色和可持续性的属性，包括可能减少制造业的碳足迹。而且，当然，尽管对于许多人来说，尽管它可能与性能并不特别相关，但某些复合零件的外观（例如，碳纤维编织图案都贯穿树脂表面）可能会看起来和感觉“性感”。
发展和不断发展的市场
复合应用在各种各样的市场中继续增长和发展，甚至更广泛的基于绩效的最终用途。航空航天行业仍然是复合材料的领先渠道，并且仍然是增长最快的高性能综合用法领域。通常，高性能复合材料比金属企业的刚度与重量比率更高，在许多这些应用程序中提供了初始输入，但其他属性肯定在有帮助。碳碳和陶瓷基质复合材料能够在超过2,000°F的极端高温条件下执行。流程和技术的进步允许更有效，更集成的复合设计，以利用创建近网状预成型的能力，并定义和解决目标负载和压力区域。研究人员发现，纤维增强的复合材料的可能性少于金属，而经历与高档相关的失败。还可以预料，综合用法将降低预定和非规范维护成本。
当前的高可见性航空航天示例包括新的波音787 Dreamliner Jet，其中复合组件占飞机和结构的50％以上。结果，与更传统的飞机设计相比，实现了20％的重量储蓄，使其成为其尺寸最具燃油效率的喷射器之一。此外，Virgin Galactic的Whiteknighttwo飞机是设计和制造的，旨在携带付费顾客到地球大气层的付费客户，是迄今为止最大的全碳复合飞机。这架飞机在很大程度上是由于使用复合材料，因此可以在高度高达50,000英尺的高度上携带重载（35,000磅或更多），并且飞行范围超过2,000海里。
汽车应用为复合产品提供了巨大的增长机会。目前，复合材料在高性能的车辆中占主导地位，但在其他更多主流模型中的用法也在增长。最初由国会于1975年制定的公司平均燃油经济标准继续影响新车和卡车设计中正在进行的减肥工作，从而对复合材料产生了更多的兴趣。在飞机结构中替换钢和铝的众多成功的性能可能性增加，这使汽车行业过渡到更大的复合使用情况。
军事终点
国防部和军事应用程序仍然是复合材料的重要发展市场。大多数产品属于三个一般领域之一：
- 士兵的支持着重于减轻田野负担负担；
- 对车辆，庇护所和士兵的弹道保护；和
- 各种武器组件，其中节省重量和极高的高温稳定性是有利的。
还值得注意的是，在大大改善了受伤的士兵和截肢者的假肢中使用高性能复合材料的进步。
海洋产业是最早接受和纳入大规模的复合材料的大型市场应用程序之一，并且具有强大增长潜力的风能市场，继续受益于复合材料的强度和僵化的重量比率。在许多复合产品的湿环境中，耐腐蚀的耐药性也继续推动复合使用和在此应用程序范围内的进步。
体育，“极端”体育和其他新兴市场继续为复合材料提供机会，在这种复合材料中，表现始终需要增长（真实和感知）。根据《复合材料世界》杂志的报道，“目前在10种最受欢迎的运动和娱乐活动中的7种产品中发现了复合材料。”有些正在成熟的市场，例如曲棍球，高尔夫球俱乐部，滑雪板和滑雪板 - 而其他市场每天都在扩张，而另一些市场则具有具有增长潜力的小利基市场机会。无论如何，性能仍然是关键因素和复合材料的性能。
未来的前景
发明家雷·库兹韦尔（Ray Kurzweil）有一句话，他在2010年说：“当我上大学时（他于1970年毕业），我们都共享一台计算机，这些计算机花费了数千万美元，并占用了一半的建筑物。今天的“智能”手机便宜了一百万倍，功能强大一千倍。这是不到40年来计算能力和有效性的十亿倍。”在类似时间段内的复合材料的性能和有效性方面，可以发现类似的观察结果。随着综合绩效的继续发展，市场变得越来越越来越接受，机会将继续发展。可以想象复合申请将在另外40年内在哪里吗？
编者注：Jim Kaufmann是T.E.A.M.的高级工程师。R.I. Woonsocket Inc.;以及宾夕法尼亚州柳树格罗夫（Willow Grove）的Novacomp Inc.的所有者。该文章基于Kaufmann的演讲188BET金博宝下载创新论坛。
2015年5月/6月
