复合材料结构的使用寿命非常长,而将其与低维护要求结合在一起,复合材料便成为许多行业领域应用的首选材料。
复合材料的耐用性有多强?至今仍然没有确切的答案。因为许多50年前就已采用的复合材料结构至今仍尚未寿终正寝。复合材料具有良好的抗疲劳性,并能抵御环境因素风险,例如紫外线损害、温度波动、湿气和化学暴露。而且它们还需要很少的时间和成本维护及意外维护。
耐疲劳
复合材料格外坚固,可以承受反复施加的载荷。这对于一些基础性的结构应用(例如桥面板)尤其重要,桥架每天24小时支持客车流量。目前美国许多老化的桥梁都在使用FRP进行翻新,如俄勒冈州波特兰市的百老汇大桥,横跨波特兰港中心的威拉米特河,除了行人交通以外,每天还可以承受30,000辆车。
天气战士
复合材料耐寒,在各种天气下都能保持良好的性能。迈阿密佩雷斯艺术博物馆在建筑物周围设有壮丽的空中花园。67根玻璃纤维增强管可以承受146 mph的风速并抗盐水腐蚀。
减少维护
复合材料在航空航天工业应用便提供了一个很好的例子,证明复合材料比其他材料需要更少的维护。试想一下波音的双引擎喷气客机:波音777的复合材料机尾比767的铝制机尾大25%,但据该公司称,其计划的维护时间减少了35%。这是因为复合材料比金属更不容易受到腐蚀和疲劳。
应用依然强劲
以下三种复合材料的典型应用展示了该材料的耐用性:
自1953年以来,雪佛兰Corvette一直使用FRP复合材料制造。那一年,制造了300辆Corvettes,如今仍有三分之二以上。
美国第一座全复合材料桥梁——堪萨斯州的No Name Creek——已于20年前安装。目前它仍在使用中,没有任何损坏迹象。
1963年,一个复合材料汽油箱被埋在芝加哥的加油站。25年后挖开时,储罐状况良好,没有任何泄漏、结构损坏或腐蚀的迹象。专家预测,这辆战车可能还可以再使用25年。(来源 composites Lab)
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