首页/文章/ 详情

复材资讯·国际新研发:几分钟内就可制造出高性能热塑性复合材料

3月前浏览833


德克萨斯 A&M 大学的研究人员开发了一种使用混合纳米材料的方法,能够在几分钟内制造出具有良好机械性能的高性能热塑性复合材料。
纤维增强热塑性塑料因其固有的特性正在高速取代金属——它们轻便、坚固、可回收和可延展。它们可用于各种应用,包括制造、汽车和航空航天工业,因为它们既具有成本效益又具有可持续性。
该项目以车重减轻10%,燃油效率提高6%-8%,二氧化碳年排放量减少325公斤为前提。提供了与金属零部件制造竞争的可相关人员说。此外,该项目解决了航空航天领域减少重量和制造成本的需求,从经济上证明了制造用于成像、雷达、监视和交付的小型飞行器的合理性。它还加快了商用飞机快速制造复合材料的认证。
克服悖论
高性能热塑性复合材料通常是半结晶的,包含结晶区和无定形区。在聚合物中,晶体是聚合物链按特定顺序排列的区域,无定形区域是具有随机结构的区域。
然而,热塑性塑料存在一个悖论:如果通过增加晶体数量来提高强度,它会变脆,但如果通过增加无定形区域来解决脆性,则强度会显着降低。由于快速加热和冷却过程没有足够的时间形成晶体,因此快速制造过程会引发这种悖论,从而难以生产坚固的热塑性塑料。
研究人员说,实现具有相互影响的特性的结构具有挑战性。然而,这些结构在自然界中是存在的。例如,象鼻的强度足以举起数百磅,在战斗中很僵硬,但也足够柔软、灵活和细腻,可以处理小蔬菜。同时,它还提供多种功能,如通讯、饮水和淋浴。这些令人难以置信的功能的关键是树干的复杂微观结构,我们可以将其视为我们如何在一个结构中实现自相矛盾的特性的一个例子。
设计结晶非晶微结构
为了应对这一挑战,研究人员建议在制造过程中使用混合纳米材料设计结晶非晶微结构。这些纳米材料可以通过控制晶体的成核、生长、取向和尺寸分布,将晶体调整为所需的结构。在生产过程中开发微观结构会产生一种既坚固又抗断裂的热塑性复合材料。
他们的新方法有可能以更快的速度和更低的成本生产纤维增强热塑性塑料。此外,它可以提供一种可扩展的解决方案,能够在制造业中与金属竞争。
该项目通过为汽车、航空航天和海洋工业配备快速制造技术,加速了可能有利于美国经济和国家安全的制造平台。
未来,研究人员将寻求提供物理证据,证明他们的制造过程反映了他们的分子模拟。为了完成这项任务,他们正在与空军研究实验室合作,以确定他们的研究结果是否与制造工艺兼容。

来源:复材网

   特别声明:公 众号部分文章和图片来源于网络,发布的目的在于传递更多信息及分享,并不代表本公 众号赞同其观点和对其真实性负责,也不构成任何其他建议。版权归原作者所有,任何组织或个人对文章版权或内容的准确性存在疑议,请第一时间联系我们,我们会及时修改或删除。

广告免责声明:为了公 众号稳定发展,本公众 号会不定时承接行业广告、产品推广、会议培训推广等广告展示方式有文章前/中/后以图片形式展示、软文展示、产品链接展示等。本公 众号只提供发布平台,对广告内容的真实性或有效性不做评价,请自行判别。所有广告内容及相关事项与本公 众号无关,特此声明。

来源:碳纤维生产技术
断裂复合材料航空航天汽车海洋材料控制
著作权归作者所有,欢迎分享,未经许可,不得转载
首次发布时间:2024-06-22
最近编辑:3月前
碳纤维生产技术
助力国内碳纤维行业发展
获赞 19粉丝 27文章 3570课程 0
点赞
收藏
作者推荐

项目追踪·新疆隆炬一期6000吨碳纤维项目跑出“加速度” 第一批设备预计5月10日进场

在新疆隆炬新材料有限公司碳纤维生产项目建设基地,施工车辆来回穿梭,施工机械有序运转,机器的轰鸣声和钢筋的焊接声、切割声、锤打声此起彼伏,一派热火朝天的施工景象。目前,项目钢结构厂房已经搭建完成,屋面结构一周内封顶,第一批设备预计5月10日进场。建设进度已超过60%。在严格落实常态化疫情防控措施的前提下,乌鲁木 齐加快推进重点项目建设,坚持把重点项目作为经济高质量发展的“强引擎”和“硬支撑”。一季度,乌 鲁木齐市500万元以上投资项目开复工268项,充分发挥出“带动一片”“覆盖一面”的辐射效应,拉动投资同比增长44%。作为全疆首个碳纤维项目,新疆隆炬新材料有限公司年产5万吨碳纤维项目落地甘泉堡经济技术开发区以来,项目建设不断跑出“加速度”。新疆隆炬新材料有限公司副总经理邱安军介绍,随着3月份我市集中开复工一批重点项目以来,他们抢抓施工黄金期,科学组织实施,确保按照既定的时间节点完成建设任务。据了解,该项目总占地面积约860亩,计划5年建设8个碳化车间,包含16条生产线。目前项目正在进行一期建设,预计今年9月可以实现一期投产,一期建成后的产能可达6000吨。新疆隆炬新材料有限公司将采用先进的水平送风方式、温度场和风场分布均匀的氧化炉,高温合金材料制造、最高温度可达1000℃的低温碳化炉,采用进口石墨材料、最高温度可达1800℃的高温碳化炉,保证碳纤维和基体树脂的结合能力、高效的表面处理和上浆装置,引进的收丝机和全自动产品包装系统,以及集废气处理、余热回收、除尘器、SCR\SNCR脱硝装置于一体的废气处理装备等生产设备,可生产T400、T700、T800等型号产品,严格按照GB/T 26752-2020聚丙烯腈基碳纤维生产标准,形成年产5万吨高性能碳纤维的生产规模。碳纤维被称为“新材料之王”。因碳纤维呈黑色,其质轻、强度高,同时具有易于成型、耐腐蚀、耐高温等多种优良性质,已经被广泛应用于航空航天、风电叶片、体育休闲、压力容器、碳复合材料、交通建设等诸多领域。受益于新能源发展,我国碳纤维需求增长。新疆隆炬新材料有限公司年产5万吨碳纤维项目,填补了本地碳纤维生产空白,并将为碳达峰、碳中和和相关产业提供基础材料支撑。来源:乌 鲁木齐晚报,碳纤维生产技术整理特别声明:公 众号部分文章和图片来源于网络,发布的目的在于传递更多信息及分享,并不代表本公 众号赞同其观点和对其真实性负责,也不构成任何其他建议。版权归原作者所有,任何组织或个人对文章版权或内容的准确性存在疑议,请第一时间联系我们,我们会及时修改或删除。广告免责声明:为了公 众号稳定发展,本公众 号会不定时承接行业广告、产品推广、会议培训推广等广告展示方式有文章前/中/后以图片形式展示、软文展示、产品链接展示等。本公 众号只提供发布平台,对广告内容的真实性或有效性不做评价,请自行判别。所有广告内容及相关事项与本公 众号无关,特此声明。来源:碳纤维生产技术

未登录
还没有评论
课程
培训
服务
行家
VIP会员 学习 福利任务 兑换礼品
下载APP
联系我们
帮助与反馈