“材料是技術(shù)進步的核心內(nèi)容”。歷史經(jīng)驗一再證明,只有新材料的出現(xiàn),才能使一些有價值的想法變成現(xiàn)實。人類社會的發(fā)展史,材料之間的競爭和替代是其中的重要組成部分。不同材料對于現(xiàn)存市場和新市場的競爭還必然持續(xù)下去。據(jù)中國環(huán)氧樹脂行業(yè)協(xié)會專家介紹,合成高分子材料優(yōu)勢依然,玻璃纖維—環(huán)氧樹脂、碳纖維—環(huán)氧樹脂,在高性能和關(guān)鍵性的結(jié)構(gòu)部件應(yīng)用方面變得愈來愈重要,應(yīng)用愈來愈廣泛。高分子材料的發(fā)展歷史不足百年,按體積計目前,其世界年產(chǎn)量已經(jīng)超過金屬類,成為最重要的材料品種之一。高分子材料和復(fù)合材料在海、陸、空運輸工具、商務(wù)和工業(yè)裝置、醫(yī)用材料、科學(xué)研究用特種裝置、航天設(shè)備和儀器、體育運動和休閑娛樂用品方面都有出色表現(xiàn)。
復(fù)合材料是提供最高比力學(xué)行為大型結(jié)構(gòu)材料的最重要的材料形式。尤其需要指出的是,復(fù)合材料和高分子材料在開發(fā)新型替代能源方面,在節(jié)約資源、能源和保護生態(tài)環(huán)境方面發(fā)揮著不可替代的作用。但目前我國因存在著一些模糊看法,影響了復(fù)合材料和高分子材料的開發(fā)和應(yīng)用。近年來由于石油價格持續(xù)上漲,圍繞對地球的石油資源儲藏量還能使用多少年的討論,涉及合成高分子材料出現(xiàn)了2個不正確的觀點,中國環(huán)氧樹脂行業(yè)協(xié)會專家指出,這就是:一是合成高分子材料的原料為石油,是不可再生資源,為了節(jié)約這種寶貴資源,合成高分子材料的使用應(yīng)當(dāng)受到限制;研究表明,作為合成高分子材料原料的石油資源僅占其總產(chǎn)量的5%。二是合成高分子材料不能像金屬、玻璃、紙那樣容易循環(huán)利用,然而DuPont公司用經(jīng)濟上可行、環(huán)境方面可接受的方法,將玻璃纖維或礦物質(zhì)為增強劑,尼龍 6或尼龍 66為基質(zhì)的復(fù)合材料的廢棄部件,轉(zhuǎn)變成性能與新材料相當(dāng)?shù)漠a(chǎn)品。
此項技術(shù)的評價意見指出:“這項技術(shù)很可能成為未來提高報廢車輛循環(huán)利用率的最有效的重復(fù)利用技術(shù)之一。”實際情況是:合成高分子材料由于其資源、環(huán)境的優(yōu)勢,獲得愈來愈廣泛的應(yīng)用。例如:在美國,1978年生產(chǎn)的轎車的平均重量為4000磅,其中高分子材料占15%;而1990年生產(chǎn)的轎車的平均重量為2500磅,其中高分子材料占30%。預(yù)計此趨勢還會繼續(xù)下去。先進復(fù)合材料比如,玻璃纖維—環(huán)氧樹脂,碳纖維—環(huán)氧樹脂,在高性能和關(guān)鍵性的結(jié)構(gòu)部件應(yīng)用方面變得愈來愈重要。使用環(huán)氧樹脂和芳香族聚酰胺為基質(zhì)的碳纖維復(fù)合材料,在飛機制造方面正在獲得大量應(yīng)用。先進復(fù)合材料在未來的民用和軍用飛機制造中,必將發(fā)揮愈來愈重要的作用。目前碳纖維還過于昂貴,但是致力于降低碳纖維制造成本的工藝技術(shù)正在開發(fā)之中,預(yù)計此項技術(shù)不久將工業(yè)化。那時汽車工業(yè)將轉(zhuǎn)向用不需要表面涂層的先進復(fù)合材料,來代替有銹蝕傾向的鋼鐵等金屬。
現(xiàn)在看電力作為汽車的動力來源,可能對環(huán)境沖擊更小。有關(guān)文獻介紹飛輪機械電池系統(tǒng),為電動車輛提供動態(tài)能量儲備。每磅飛輪電池儲存電能的能力是一般鉛酸電池的5~10倍,它不受溫度干擾,能反復(fù)排空、儲存能量不會發(fā)生周期性衰減,可以在幾分鐘內(nèi)完成充電,至少30~40年不需要更換和維修,沒有產(chǎn)生毒性廢物的問題,行駛里程數(shù)可達482~640千米。大型飛輪電池有希望在穩(wěn)定能量儲存和電能削峰平谷方面獲得應(yīng)用。中國環(huán)氧樹脂行業(yè)協(xié)會專家說,在這個系統(tǒng)中旋轉(zhuǎn)飛輪的輪緣是先進纖維長絲纏繞制成的復(fù)合材料。復(fù)合材料飛輪能達到金屬材料不能達到的速度。用碳纖維復(fù)合材料可制造較大發(fā)電能力風(fēng)力發(fā)電裝置,一臺葉片直徑為72米的風(fēng)力發(fā)電機,額定發(fā)電量可達1500千瓦。