Současná aplikacevysokomodulové skleněné vláknose primárně soustředí na oblast lopatek větrných turbín. Kromě zaměření na zvyšování modulu je také zásadní řídit hustotu skleněných vláken, aby se dosáhlo rozumného specifického modulu, který splňuje požadavky na vysokou tuhost a nízkou hmotnost. Současně je vývoj recyklovatelných vysokomodulových skleněných vláken nezbytný pro podporu udržitelného rozvoje kompozitního průmyslu. Průmysl skleněných vláken potřebuje rozšířit vysokomodulová skleněná vlákna do dalších aplikací kompozitních materiálů, kde jsou primárními požadavky modul a tuhost, a to zvýšením modulu, snížením nákladů a přidáním dalších funkcí.
(1) Vyšší specifický modul
Při vývoji vysokomodulových skleněných vláken je kromě důrazu na zlepšení modulu nutné zohlednit i vliv hustoty. V současné době mají vysokomodulová skleněná vlákna s pevností v tahu 90–95 GPa obecně hustotu okolo 2,6–2,7 g/cm³. Proto by při zvyšování modulu měla být hustota skleněných vláken řízena v rozumném rozmezí, aby se zvýšil jejich specifický modul a skutečně se dosáhlo cíle vysoké tuhosti a nízké hmotnosti kompozitních výrobků.
(2) Nižší náklady
Ve srovnání s běžnými skleněnými vlákny s modulem E-CR,vysokomodulová skleněná vláknamají vyšší náklady a prodejní ceny, což omezuje jejich použití v mnoha oblastech. Proto je vývoj nízkonákladových vysokomodulových skleněných vláken nezbytný. Cena vysokomodulových skleněných vláken pramení hlavně z jejich recepturních a procesních nákladů. Zaprvé, receptury vysokomodulových skleněných vláken často obsahují dražší oxidy vzácných zemin nebo oxid lithný, což vede k výraznému zvýšení nákladů na suroviny. Zadruhé, kvůli vyšším tvářecím teplotám potřebným pro receptury vysokomodulových skleněných vláken je vyšší spotřeba energie, což také ovlivňuje životnost pecí a průchodek. Tyto faktory v konečném důsledku přispívají ke zvýšení procesních nákladů. Pro dosažení snížení nákladů je kromě inovací ve recepturách zapotřebí také inovativní vývoj ve výrobním procesu, se zaměřením na žáruvzdorné materiály pro pece, materiály průchodek a design.
(3) Vylepšené další funkce
Aplikace vysokomodulových skleněných vláken nad rámec lopatek větrných turbín vyžadují začlenění dalších funkčních požadavků, jako je nízký koeficient roztažnosti a nízká dielektrická konstanta. To umožní jejich rozšíření do oblastí, jako jsou desky plošných spojů, vysoce přesné automobilové součástky nebo infrastruktura 5G.
(4) Recyklovatelné vysokomodulové skleněné vlákno
Průmysl kompozitů se kvůli rostoucímu důrazu na ochranu životního prostředí a udržitelný rozvoj potýká s problémy souvisejícími s recyklací a degradací materiálů. To je také významný problém pro průmysl lopatek větrných turbín. Při vývojivysokomodulové skleněné vlákno, měla by se zvážit budoucí řešení recyklace vláken. To zahrnuje optimalizaci složení surovin s cílem snížit znečištění životního prostředí během výrobního procesu a zvýšení míry využití za účelem vývoje udržitelných řešení s vysokým modulem skleněných vláken.
Čas zveřejnění: 5. srpna 2025
