聚焦ℱ重通成飞首席技术专家刘立华带您解读碳纤维材料在大型海上叶片的应用及相关技术

本文摘要：（由ai生成）中复神鹰碳纤维公司是国家高新技术企业，掌握自主生产技术，是国内碳纤维龙头。产品广泛应用于航空航天、体育休闲、压力容器、建筑加强、电缆芯及风电叶片等领域，推动碳纤维复合材料产业发展，并成功进入国际市场。公司简介 中复神鹰碳纤维有限责任公司成立于2006年，目前累计总投资20亿元，是隶属于中国建材集团的国家高新技术企业。经过十余年的发展，公司自主建成了全套生产系统，在关键技术、核心装备等方面具有完全自主知识产权,是国内碳纤维行业的龙头企业。公司建有一支热爱碳纤维事业、科研攻关能力兼备、理论实践并重的专业技术人才队伍。经过技术团队数年的刻苦钻研，打破了国外垄断的市场格局，率先突破国际最先进的干喷湿纺技术并实现产业化，在国产碳纤维市场的占有率达到50%以上，产品广泛应用于航空航天、交通运输、新能源、压力容器、基建工程和体育休闲等领域，极大促进了我国碳纤维复合材料产业的发展，扭转了关键材料长期依赖进口的被动局面。同时，公司积极参与国际竞争，产品已成功进入欧美亚等国际市场，成为国际上最具影响力的碳纤维供应商之一。产品及应用 （1）航空航天 航空航天苛刻的使用环境对结构材料的拉伸性能、压缩性能、抗冲击、疲劳等性能有极高的要求，中复神鹰SYT49S、SYT55S碳纤维优异的力学性能可以满足航天航空复合材料要求，在大型客机、通用飞机、运载火箭、商业卫星等领域有广阔的应用前景。宇航工业上，碳纤维多用作导弹防热材料及结构材料，如导弹发射筒、固体火箭发动机、导弹鼻锥与大面积防热层；卫星的构架、天线、太阳能翼片底板、卫星-火箭结合部件；航天飞机与高速飞行器的机头、机翼前缘和舱门、大面积防热盖板等制件的抗氧化材料。航天飞行器的重量每减少1kg，就可以使运载火箭减轻500kg。采用碳纤维复合材料将大大减轻火箭与导弹的惰性重量，减轻发射重量，节省发射费用或携带更重的弹头或增加有效射程和落点精度。 （2）体育休闲 碳纤维高强高模的特性赋予复合材料轻质高刚性的特点，在运动休闲、体育器材领域中拥有无可比拟的优势，人们可以在使用过程中获得非凡的现代体验。碳纤维复合材料在高尔夫球杆、网球拍、钓鱼竿、自行车、赛车、滑雪板等高档文体用品中广泛应用，碳纤维复合材料制作的高尔夫球杆比金属杆减重近50%。钓鱼竿、羽毛球拍、滑雪板、高尔夫球杆等体育用品的碳纤维67%是大丝束，随着大丝束价格的降低和性能提高，碳纤维用量还在继续增加。中复神鹰SYT45S 、SYT49S 、SYT55S碳纤维可满足75g/m²以下密度的热熔型预浸料的制备工艺要求。SYT45S 、SYT49S在溶剂法预浸料制备中同样具有优异的表现、可满足55g/m²溶剂法预浸料的制备工艺要求。 （3）压力容器 随着2014年丰田宣布燃料电池产业的量产化，由此将带来高压氢气瓶对碳纤维的需求。于此同时，无论是氢气的存储、转运和加气站的容器，都将对碳纤维的需求产生拉动作用。利用天然气来实现汽车减排项目已经在我国获得成功，将天然气压缩到碳纤维缠绕压力容器内以取代燃油，会极大的降低对环境污染，有利于抑制温室效应。中复神鹰SYT49S型号碳纤维在缠绕工艺中拥有不俗的表现，其加工毛丝少、浸润性良好、加工过程顺畅、纤维强度转化率高，制备的压力容器可以达到多种设计要求。 （4）建筑加强 80年代初在欧美、日本和澳大利亚等国开始大力研究与应用，主要在桥梁、海工构筑物、非磁性建筑物等工程方面，其中桥梁方面应用较多。我国在1996年前后开始研究应用，主要有碳纤维复合材料片材、筋及型材、预应力索、拉索、吊杆等，因其良好的抗疲劳性，在大跨度索桥、系杆拱桥中广泛使用。碳纤维拥有优秀的抗老化、耐湿热、耐腐蚀性能，在全气候条件下不会降低可靠性。广泛应用碳纤维材料能够提升建筑结构安全抗震性能，降低结构重量与容积。SYT49S单向布的力学性能也能满足建筑补强一级布的要求。（拉伸强度≥3400Mpa）。 （5）碳纤维电缆芯 碳纤维复合芯导线由碳纤维芯棒、铝线外层组成，外层与邻外层铝线股为梯形截面。使用SYT49S碳纤维制造的复合芯导线抗拉强度可达到2400MPa，是常规的钢芯铝绞线抗拉强度的2倍，具有耐高温、载流量大、抗拉强度高、重量轻、弧垂小、节约杆塔费用及减少占地面积等一系列优点。 （6）风电叶片 发展绿色新能源是现代社会重要的发展组成部分，风力发电在发电过程中无污染，其驱动力是取之不尽用之不竭的自然风，因此受到各国的青睐。传统的风力发电叶片采用的是玻璃纤维复合材料，为了提高风力发电的效率，在有限的土地上进行更大规模发电，必须使用高刚性的碳纤维风电叶片。中复神鹰SYT45S、 SYT49S系列碳纤维拥有高比强度、高比拉伸模量等优良的特性、在风力发电领域拥有广阔的应用前景。 （7）碳、碳复合材料 碳、碳复合材料是目前最好的耐烧蚀材料之一，设计简单、外形可控、可靠性高，可以用于飞机刹车片、运载火箭喷管喉衬。中复神鹰SYT49S碳纤维断裂伸长率长、表面光滑，在立体编织和针 刺成型中拥有优异的工艺性能和良好的尺寸精度，制品拥有低膨胀系数、低磨损率、耐热冲击等独特高温使用性能，已经在刹车盘和热场材料中大量使用。 （8）汽车工业 与金属材料相比，碳纤维复合材料在汽车整车和零部件上的使用可实现100-350公斤减重，碳纤维复合材料具有整体成型、可设计性强、减震性能良好等优点，是汽车轻量化的必由之路。当前，几乎所有的新能源汽车上均成功批量使用碳纤维复合材料，减重效果明显，性能提升稳定。中复神鹰拥有成熟的低成本碳纤维制备技术，在生产成本、力学性能和工艺性能方面均可满足汽车轻量化的需求。 （9）船舶工业 有效减小船身振动，保持良好的无线通讯环境，碳纤维是对船舶而言最适合的材料。在不损坏强度和降低安全性能的前提条件下，使用中复神鹰 SYT45、SYT49 碳纤维复合材料取代全部原有船体材料，船体重量将能减轻 30%。其轻量化的同时也带来了航行速度的提升以及燃料损耗的降低。利用碳纤维复合材料的高比强度、高比模量以及减震性能，在引擎以及辅机的底座上采用碳纤维复合材料，提升船体的固有频率，从而减小船体的振动。 （10）短切碳纤维 短切碳纤维主要用于塑料的力学增强，良好的导电性能可以提升产品的电磁屏蔽性及抗静电性，通过塑料注塑工艺，制造成各类电器件外壳零件，机械承力及汽车零件。除了塑料增强，短切碳纤维通过改变浆料，同时可以应用于热固性树脂及水基工艺。 （11）丝束预浸 采用自研发的树脂配方和热熔工艺，中复神鹰研发的热固丝束预浸料，可以实现室温下存储与使用，丝束预浸料粘性可调，树脂精度控制在±2%，丝束预浸料宽度精度可达±0.2 毫米内。使用丝束预浸带可以替代传统湿法缠绕工艺，提升生产效率，在提升产品品质的同时降低整体生产成本；替代传统自动铺纤机的分切预浸带，提高效率，降低成本；直接采用热固丝束预浸带织造成预成型体，省去后续RTM工艺，制造成短切预浸料，用于复杂航空零件的模压成型。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