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进展·碳纤维热塑性复材应用技术的最新进展

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新型“增溶剂”助力碳纤维热塑性复材在半导体等精密部件中应用
半导体、电子等精密部件领域对导电性能优异,且有高水平抗静电性能的复合材料存在需求。过去使用马来酸酐接枝聚丙烯(MAPP)作为促进碳纤维与树脂混合的“增容剂”,但这种方法是通过碳纤维与树脂之间点对点粘合的,存在界面粘合性能不足、影响导电性能等缺陷。
日本金泽工业大学与三荣兴业公司合作开发出一种能促进碳纤维与树脂混合的“增容剂”,这种iPP-PAA(等规聚丙烯聚丙烯酸共聚体)使用的增容剂能使碳纤维与树脂通过面结合,从而提高其界面粘合性,对长度为0.1-50mm的短碳纤维也同样适用。不仅保证了碳纤维复合材料的优异的导电性能和机械性能,还能提高热塑性碳纤维复合材料的注射、挤压等成型性,有利于推进热塑性碳纤维复合材料在半导体等精密部件中的深入应用。

碳纤维应用技术
新型预浸料生产设备助力碳纤维热塑性复材扩大市场应用规模
连续碳纤维增强热塑性复合材料是以连续碳纤维为增强体、以热塑性树脂为基体的复合材料,其具有重量轻强度大、较好的冲击损伤容限、可重复加工性及快速成型等性能优势。近年来,强调节能的飞机和交通领域对这种高性能复合材料的市场需求不断增长。但是,相比于短切及粉末碳纤维增强热塑性复材来说,连续碳纤维增强热塑性复材的制造技术却面临瓶颈,尤其是国内市场一直都是依靠高价进口,很难满足实际应用需要。这是因为PEEK、PI、PEKK这类热塑性树脂的熔融粘度非常大,均匀浸渍碳纤维存在困难,如果不能使二者充分融合,复材的强度等性能就会受到显著影响。
因此,扩大连续性碳纤维增强热塑性复合材料的应用,首先要解决热塑性树脂基体对碳纤维的完全浸渍问题。无锡智上新材研发团队通过与预浸料生产设备厂家的合作,联合开发出新型连续碳纤维增强热塑性单向预浸料设备,经过优化的设备有效提升了热塑性树脂对碳纤维的浸润程度,其生产的连续碳纤维增强PP、PEEK等复合材料的性能指标达到了国际先进技术水平,将对扩大市场应用规模发挥出直接效应。

碳纤维单向预浸带
新型连接方式助力碳纤维热塑性复材提升轻量化应用效果
与传统的热固性碳纤维复合材料相比,热塑性碳纤维复材的连接方式更加多样,这为该材料的深入应用带来更多的潜在价值。飞机结构供应商凯旋集团最近开发出一种热塑性升降舵,该升降舵结构首次采用了单向碳纤维增强热塑性复合材料制成。而湾流(Gulfstream)公司的G650公务机已采用了GKN福克生产的感应焊接热塑性升降舵,方向舵和地板,新的旗舰机型G700也将采用同样的结构。
通过感应焊接装配而成的热塑性碳纤维复合材料结构部件能大量减少钻孔工序和紧固件的使用,与传统的热固性碳纤维复合材料相比,能降低10%-15%的重量,成本至少能降低20%,重量降低10%,这对于轻量化要求较高的航空行业来说意义重大。

G650公务机
来源:新材发现

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来源:碳纤维生产技术
复合材料半导体航空电子焊接材料
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:2024-07-18
最近编辑:5月前
碳纤维生产技术
助力国内碳纤维行业发展
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发展·详解吉林化纤碳纤维“产业树”发展之路

本文摘要:(由ai生成)吉林化纤通过研发突破碳纤维技术,扎牢原丝生产根基,延伸碳化产业链条,并拓展碳纤维制品应用领域,推动碳纤维产业“育苗”“扎根”至“枝繁叶茂”。实施“三品”战略,加速产品迭代升级,肩负民族产业发展重任,致力于打造全球领先的碳纤维产业园。作为化纤行业内的优势企业,吉林化纤是如何科学谋划、系统布局,从“育苗”、“扎根”再到“枝繁叶茂”,培育碳纤维“产业树”的呢?研发,培育产业之“苗”。科学技术永远是第一生产力。起初,“黑色黄金”碳纤维生产技术一直控制在发达国家手里,国内面临技术封锁和产品禁运的艰难局面。我国从60年代开始研发碳纤维,但一直没有实现规模化生产。为了实现技术破冰,2006年10月,吉林化纤通过市场调研和专家论证,决定研发国产碳纤维。凭借企业十几年DMAC湿法两步法腈纶生产的技术经验和公用工程优势,借助企业技术人员和高校专家组成的碳纤维创新团队,通过70余项技术改进、设备改造和上百次反复试验,终于在2007年4月生产出了第一批碳纤维原丝。为了尽快研发出合格产品,研发人员翻阅调研大量国内外文献资料,几乎天天扎在实验室和生产现场,开启了“36524”和“白+黑”工作模式。2008年1月,通过对生产线的再次工艺优化和生产改造,生产出的100轴共500kg碳纤维原丝经碳化测试,指标已超过日本东丽公司T300标准,并获得两项国家发明专利,消息一出进口碳纤维价格随之下跌40%。由此,吉林化纤开创了我国碳纤维规模化生产的先河,正式走上了碳纤维原丝产业化之路。原丝,扎牢产业之“根”。原丝对碳纤维生产关联度达到60%以上,是决定碳纤维产业发展的关键因素。为将碳纤维原丝自主研发技术做强,吉林化纤发挥企业腈纶生产技术和人才优势,发挥人造丝生产精细化管理优势,在碳纤维原丝生产中深入开展“提质、提速、提产、提效”四提工程,倡导围绕全过程清洁生产,开展提高洁净度攻关,减少系统杂质70%以上;利用“高校-企业-客户”产学研用技术交流平台,以匀质化攻关为切入点,大刀阔斧地进行工艺优化和设备改造,提高了产品质量稳定性;通过原液系统深挖潜能,动力系统核定升级,关键部件精准优化,开展提速增锭改造,原丝纺速提高了17.6%,单线产能达到了原来4条线设计产能之和,实现产值同比增长81%,30%以上的大丝束原丝碳化后产品质量达到T700级水平。碳化,伸展产业之“干”。发挥集聚效应,是推动碳纤维产业高质量发展的重要方向。吉林化纤借助独特的原丝生产优势,延伸产业链条。通过发展混合所有制、并购重组等方式扩大碳化生产。2017年,与浙江精功集团合作,建设年产12000吨碳化线项目,一期2条生产线已顺利投产,成为全国单线产能最大的大丝束碳化生产线,在优质原丝的支撑下,产品质量稳定在T400级水平,35%的25K产品可达到T700级水平,二期3#线也将于今年7月份投产。今年5月,吉林化纤通过收购重组的方式成立吉林国兴碳纤维有限公司,进一步丰富了碳丝生产品种,实现关联企业纵向配套、横向协作,推动了碳纤维产业集群式发展和优势资源整合。尤其是“25K-50K聚丙烯腈基原丝及碳纤维关键技术和产业化开发”项目通过专家鉴定,总体技术达到国际先进水平,标志着吉林化纤大丝束碳纤维生产技术取得实质性突破,也标志着中国25k-50K大丝束碳纤维真正实现了产业化。制品,繁茂产业之“枝”。根深才能叶茂,叶茂才能花香。碳纤维是用出去的,而不是卖出去的。吉林化纤坚持产学研用和产业链一体化开发,用小丝线穿起大产业链。成立吉林国兴复合材料有限公司,引进复合材料专业人才,将产业链延伸至碳纤维复合材料领域。哪里缺就补哪里,哪环弱就补哪环。积极与长春一汽集团、中车长客公司等企业开展合作交流和技术研发,碳纤维缠绕氢气瓶、汽车座椅碳纤维骨架等系列产品的问世,突破了大丝束碳纤维在缠绕气瓶及汽车轻量化上的技术瓶颈,开辟了新的工业应用领域。2019年,25K碳纤维原丝以独有的工艺技术成功替代进口产品,成为国内唯一一家进入风电巨头丹麦维斯塔斯公司的大丝束碳纤维原料供应商,解决了中国大丝束碳纤维产业的“芯片之痛”。2020年1月,吉林化纤又携手白城市政府同维斯塔斯公司共同签署战略合作框架协议,标志着企业碳纤维产品在风电叶片领域应用上取得了跨越式进展。随着项目的陆续投产和产业链上下游资本运作,集团公司正快速向打造10万吨原丝、4万吨碳丝及5000吨拉挤复材的碳纤维产业园目标迈进,全球最优秀的纤维缔造者及中国吉林国家碳纤维产业园如同两座耀眼的珍珠将屹立于松花江畔。碳纤维产业发展是一项庞杂的系统工程,吉林化纤将立足于大丝束、高品质、通用化碳纤维定位,实施增品种、提品质、创品牌“三品”战略,加速碳纤维产品迭代升级,拓展下游制品应用领域,抓住国家、省、市大力扶持战略新兴产业的有利契机,坚定地担负起民族产业发展重任,为实现国产碳纤维根深干壮、枝繁叶茂贡献力量。来源:中国纺织特别声明: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

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