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技术ℱQM4055级高强高模碳纤维制备工艺及装备关键技术取得突破

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近日,由北京化工大学等单位承担的863计划课题“聚丙烯腈碳纤维石墨化关键技术研究(2015AA03A202)”通过技术验收。通过该课题的实施,突破了我国航天用QM4055级高强高模碳纤维制备关键技术,满足热熔预浸、热熔缠绕工艺要求,典型结构试验件性能满足设计要求。

高强高模碳纤维具有高比模量、高比强度、性能/功能可设计、良好的尺寸稳定性等优异特性,是卫星主次承力结构和高精高稳结构上不可替代的核心材料,也是碳纤维高性能化的发展趋势。受国产化技术制约,航天用QM4055级高强高模碳纤维制备技术与产品长期被西方国家垄断。

该课题在研发出低纤度、表面物理结构可控的原丝制备工艺基础上,突破纤维中碳石墨结构径向分布的调控技术,实现QM4055高强高模碳纤维制备关键技术突破;自主设计研制成功工程化规模碳纤维高温石墨化装备,建成我国首条十吨级QM4055级碳纤维中试线;研发出与氰酸酯树脂基体相匹配的上浆剂产品,满足专用复合材料结构件性能要求;掌握了高强高模碳纤维结构性能表征技术,支撑了纤维的研制生产与应用;采用热熔预浸和热熔缠绕工艺制备火箭卫星支座、五波纹结构和承力筒体缩比件等3种典型结构试验件,性能满足设计要求。

高性能碳纤维及其复合材料是我国新材料技术与产业发展的重点。国产高强高模碳纤维关键技术的突破、关键核心装备的国产化和首条高强高模碳纤维工程化线的研制填补了国内空白,在碳纤维国产化进程中具有示范意义。

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来源:碳纤维生产技术
复合材料航天材料试验
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:2024-08-22
最近编辑:2月前
碳纤维生产技术
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应用ℱ丰田普锐斯采用其碳纤维片状成型料制作后舱

三菱丽阳(Mitsubishi Rayon,MRC)于近日公布,新款丰田普锐斯插电式混动车采用其碳纤维片状成型料(carbon fiber sheet molding compound),用于制作后舱车门的门框。片状成型料(SMC)是一种热固性短切纤维复合材料(thermoset chopped fiber composite)。目前,玻璃纤维强化塑胶片状成型料(glass fiber reinforced SMC)已被广泛用于汽车行业中。由MRC研发的SMC是一种碳纤维增强塑料(CFRPs)的中间产物,也是一种碳纤维片状原材料,通常被切成数厘米长条状。可采用模压成形法(press molding)在短短的2-5分钟内将SMC制成部件。与预浸中间材料(将未切割的碳纤维布与树脂预浸)相较,该SMC的成型性高,可用于模制外形复杂的零部件。该SMC的力学性能分布较为均匀,工程师们可借助当前的零部件设计技巧来运用这类碳纤维材料,用于制作分量更轻、强度更高的部件。MRC已将该SMC用于丰田普锐斯插电式混动的制造中,其产品拥有以下优点:大幅减轻了车身重量、部件性能卓越、成型性出色,能够生产外形复杂的部件,其生产效率足以为量产车型制造部件。勒克斯研究公司(Lux Research)称在声明中发现以下三点:用例情况(Use case matters)。相对于铝制或玻璃纤维片状成型料而言,碳纤维SMC的价格要昂贵得多。若纯粹从燃油料率及成本角度考量,插电式混动车型采用该材料则受益良多。SMC的设计要比连续纤维复合材料(continuous fiber composites)更为简单,其性质均匀,这一点是与连续纤维复合材料不同之处。对工程师们而言,SMC更像金属,也更易于应用。成型速度快并非采用该款SMC的原因,因为该产品的成型时间需要2-5分钟。大多数汽车制造商均表示,若作为主流产品应用时,其成型周期需要缩短至1分钟。显然,尽管其成型时间较长,但对丰田来说也是可接受的。MRC表示,公司正在积极、广泛地推广材由纤维材料制作的汽车部件。日本三菱化学控股集团(Mitsubishi Chemical Holdings Group)发布了《APTSIS 20中期管理计划》,其旨在使2020年碳纤维及复合材料的销售额达到1000亿日元(约合9亿美元)。今年初,MRC并购了西格里碳素集团(SGL Carbon Fibers LLC)旗下位于怀俄明州埃文斯顿(Evanston, Wyoming)的一家美国碳纤维工厂,扩大其在北美市场的碳纤维业务。MRC还并购了位于西雅图的Gemini复合材料公司(Gemini Composites LLC),该公司是一家集设计、工程及样机制作于一身的公司,采用锻造复合技术(forged composite technology)致力于产品研发工作。来源:盖世汽车网 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

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