Nykyinen soveltaminenkorkean moduulin lasikuitukeskittyy pääasiassa tuuliturbiinien lapoihin. Moduulin lisäämisen lisäksi on myös tärkeää kontrolloida lasikuidun tiheyttä kohtuullisen ominaismoduulin saavuttamiseksi, mikä täyttää korkean jäykkyyden ja keveyden vaatimukset. Samanaikaisesti kierrätettävän korkean moduulin omaavan lasikuidun kehittäminen on olennaista komposiittiteollisuuden kestävän kehityksen edistämiseksi. Lasikuituteollisuuden on laajennettava korkean moduulin omaavan lasikuidun käyttöä useampiin komposiittimateriaalisovelluksiin, joissa moduuli ja jäykkyys ovat ensisijaisia vaatimuksia, parantamalla moduulia, vähentämällä kustannuksia ja lisäämällä lisätoimintoja.
(1) Korkeampi ominaismoduuli
Korkean moduulin lasikuitua kehitettäessä on moduulin parantamisen lisäksi otettava huomioon myös tiheyden vaikutus. Tällä hetkellä 90–95 GPa:n korkean moduulin lasikuitujen tiheys on yleensä noin 2,6–2,7 g/cm³. Siksi moduulia nostettaessa lasikuidun tiheyttä tulisi säätää kohtuullisella alueella ominaismoduulin parantamiseksi, mikä todellakin saavuttaa komposiittituotteiden korkean jäykkyyden ja keveyden tavoitteen.
(2) Alemmat kustannukset
Verrattuna tavallisiin moduulisiin E-CR-lasikuituihin,korkean moduulin lasikuidutniillä on korkeammat kustannukset ja myyntihinnat, mikä rajoittaa niiden käyttöä monilla aloilla. Siksi edullisten, korkean moduulin lasikuitujen kehittäminen on välttämätöntä. Korkean moduulin lasikuidun hinta johtuu pääasiassa sen formulaatio- ja prosessikustannuksista. Ensinnäkin korkean moduulin lasikuituformulaatiot sisältävät usein kalliimpia harvinaisten maametallien oksideja tai litiumoksidia, mikä johtaa raaka-ainekustannusten merkittävään nousuun. Toiseksi, korkean moduulin lasikuituformulaatioiden vaatimien korkeampien muovauslämpötilojen vuoksi energiankulutus on suurempi, mikä vaikuttaa myös uunien ja holkkien käyttöikään. Nämä tekijät lopulta lisäävät prosessikustannuksia. Kustannusten alentamiseksi formulaatioiden innovaatioiden lisäksi tarvitaan innovatiivista kehitystä myös tuotantoprosessissa, keskittyen uunien tulenkestävien materiaalien, holkkimateriaalien ja suunnittelun kehittämiseen.
(3) Parannetut muut toiminnot
Tuuliturbiinien lapojen ulkopuolella käytettävän korkean moduulin lasikuidun sovellukset edellyttävät lisätoiminnallisia vaatimuksia, kuten alhaisen laajenemiskertoimen ja alhaisen dielektrisyysvakion. Tämä mahdollistaa niiden laajentamisen esimerkiksi piirilevyihin, autojen tarkkuuskomponentteihin tai 5G-infrastruktuuriin.
(4) Kierrätettävä korkean moduulin lasikuitu
Komposiittiteollisuus kohtaa yhä enemmän ympäristönsuojeluun ja kestävään kehitykseen keskittyviä ongelmia, jotka liittyvät materiaalien kierrätykseen ja kulumiseen. Tämä on merkittävä huolenaihe myös tuuliturbiinien lapojen teollisuudelle. Kehittäessäänkorkean moduulin lasikuituTulevaisuuden kuitukierrätysratkaisuja tulisi harkita. Tähän sisältyy raaka-aineiden koostumusten optimointi ympäristön pilaantumisen vähentämiseksi tuotantoprosessin aikana ja talteenottoasteen nostaminen kestävien, korkean moduulin lasikuituratkaisujen kehittämiseksi.
Julkaisun aika: 05.08.2025
