Ningbo Institute of Materials, Chinese Academy of Sciences, højtydende kulfiber og dets komposithold (tidligere kendt som Ningbo Institute of Materials, Chinese Academy of Sciences, Specialty Fiber Division, i det følgende benævnt "Ningbo Institute of Materials, Carbon Fiber Team ") blev etableret i 2008 med fokus på højtydende kulfiber lokalisering af teknologisk forskning og udvikling, efter mere end 10 års udvikling, holdet stole på National Engineering Laboratory of the Development and Reform Commission, kulfiber testning og karakterisering platform for udviklings- og reformkommissionen, Zhejiang Provincial Engineering Laboratory og andre platforme til at danne et teknisk system med fuldstændig uafhængige intellektuelle ejendomsrettigheder på tre store områder Efter mere end ti års udvikling har teamet dannet tre store tekniske systemer med fuldstændig uafhængige intellektuelle ejendomsrettigheder, afhængig af National Engineering Laboratory of Development and Reform Commission (NDRC), Carbon Fiber Testing and Characterization Platform fra NDRC og Engineering Laboratory i Zhejiang-provinsen:
Højtydende kulfiberforberedelsesteknologi: Holdet har National Engineering Laboratory of Carbon Fiber Preparation Technology fra NDRC, Zhejiang Provincial Engineering Laboratory of High Performance Carbon Fiber Industrialization Technology (Research Center) og andre platforme og har gjort gennembrud i nøgleforberedelse teknologier af indenlandsk producerede T800-- og T1000--kvalitet kulfibre med høj styrke og medium modul og nøgleforberedelsesteknologier af indenlandsk producerede M40J, M50J, M55J, M60J og M65J højstyrke og kulfiber med høj modul. Nøgleforberedelsesteknologi af M40J, M50J, M55J, M60J, M65J højstyrke og højmode kulfiber, såvel som nøgleteknologien for den nye generation af højstyrke, højmode og højforlængelse kulfibre af M30X, M40X, M50X, M55X type.
Højtydende fibertest- og karakteriseringsteknologi: Teamet ejer kulfibertestnings- og karakteriseringsplatformen for National Development and Reform Commission og "High-performance Fiber Preparation and Characterization Testing (Ningbo) Platform" fra China Chemical Fiber Industry Association , osv. Holdet har etableret og forbedret et professionelt testsystem til højtydende kulfibertestning og udviklet følgende teknologier: Siliciumcarbidfibre, aramidfibre, polyimidfibre, glasfibre, basaltfibre og polycarbonatfibre. Vi har udviklet en række forskellige fibertestmetoder, der dækker siliciumcarbidfibre, aramidfibre, polyimidfibre, glasfibre, basaltfibre og andre fibertestmetoder, og leverer test- og karakteriseringstjenester til snesevis af indenlandske virksomheder, institutioner og videnskabelige forskningshøjskoler og universiteter.
Fiber prepreg proces og forarbejdningsteknologi: Teamet har en professionel højtydende fiber prepreg proces og produktionsplatform, som kan udføre forskellige typer af kulfiber prepreg proces evaluering og produktionstjenester baseret på efterspørgslen efter high-end ultratynde prepregs på forskellige områder har platformen i januar 2024 med succes udviklet to modeller af CNI QM40 (M40J-kvalitet) og CNI QM55 (M55J-kvalitet) kulfiber med høj modul. Ultratynde prepregs, der danner batchproduktionskapacitet, udover at levere tjenester såsom strukturelt design, analyse og forarbejdning af forskellige kompositmaterialer.
Ud over de ovennævnte teknologier har NIMR's kulfiberteam også udviklet en række tekniske produkter såsom billige akrylbaserede kulfibre, metalliserede kulfibre, højtemperaturbestandige termoplastiske limningsmidler og råsilkeolie. for at imødekomme kundernes behov. Dette nummer introducerer den metalbelagte kulfiberteknologi.
1 Teknologisk baggrund
På grund af dets fremragende egenskaber såsom høj styrke, høj modul og korrosionsbestandighed, er PAN-baseret kulfiber meget udbredt i harpiksmatrixkompositter, keramiske matrixkompositter og metalmatrixkompositter. Ved at bruge kulfiber til at forstærke metalmatricen kan det forbedre kompositmaterialets mekaniske egenskaber, men også bevare fordelen ved let vægt, så det har en bred vifte af muligheder for anvendelse i rumfarts- og bilindustrien.
På nuværende tidspunkt er der et generelt problem med dårlig befugtning mellem kulfiber og metalmatrix, for eksempel i kulfiberforstærkede aluminiummatrixkompositter er aluminiumssmeltning vanskeligt at infiltrere kulfiberblåret fuldstændigt, så det er dårligt bundet til grænsefladen med matrixen, og kulfibrene kan ikke spille en forstærkende effekt, hvilket begrænser udvidelsen af feltet af kulfiberforstærkede metalmatrixkompositter.
Galvaniseringsmetoden kan afsætte metallag på overfladen af kulfiber ved høj hastighed sammenlignet med T300/T700 standard modul carbon fiber, T800/T1000 medium modul carbon fiber, høj modul carbon fiber med kulstofindhold på mere end 99%, ledningsevnen er naturligvis bedre, og det er mere befordrende for metalaflejringen ved galvanisering.
2 Tekniske funktioner
Ningbo Institute of Materials and Carbon Fiber team har et komplet sæt af kontinuerlig overflade elektroaflejring udstyr, med uafhængig forskning og udvikling af høj modulus kulfiber som råmateriale, udviklet en kulfiber overflade online metal plettering teknologi.
Efter elektrokemisk pletteringsbehandling kan indføres ensartet på overfladen af fiberen nikkel, kobber, aluminium og andre forskellige typer metalplettering, kan pletteringstykkelsen kontrolleres; på samme tid, de mekaniske egenskaber af den behandlede kulfiber næsten intet tab, og ledningsevnen er stærkt forbedret. Modstanden af metaliserede kulfibre er blevet testet til at være så lav som 2 ohm pr. meter; denne teknologi er anvendelig til metallisering af 1-24K tow carbonfibre.
Potentielle anvendelser: Metalliseret kulfiber kan opfylde behovene i rumfartsfelter såsom antenner, sensorer, elektromagnetisk afskærmning, energifelter såsom højhastighedsmotorrotorer, elektriske varmematerialer og medicinske ledninger.
3 Kernepatenter og samarbejdsmetoder
1), Opfindelsespatent CN114775274A En metode og anordning til kontinuerlig overflademetallisering af kulfiber (autoriseret)
Patentopfindere: Qian Xin, Ma Hongbo, Jin Lu, Zhang Yonggang, Wang Xuefei, Zhong Junjun, Zhi Jianhai
Den foreliggende opfindelse angår det tekniske område af kulfiberoverfladebehandling og beskriver en fremgangsmåde og anordning til kontinuerlig overflademetallisering af kulfiber, som kan realisere den kontinuerlige forberedelse af kulfiberoverflademetallisering med simpelt udstyr og kort behandlingscyklus.
2), Patent ifølge opfindelsen CN112861337B En metode til at forudsige overfladetemperaturen af kulfiber efter opvarmning med en kulfiber-hårlinje (autoriseret)
Patentopfinder: Su Hongming, Zhang Yonggang, Yu Shuixin, Wo Junkang, artikel æble
Den foreliggende opfindelse beskriver en fremgangsmåde til at forudsige overfladetemperaturen af en kulfiber-hårgrænse efter opvarmning, ved anvendelse af en matematisk modelmetode til at forudsige overfladetemperaturen af kulfiber-hårgrænsen efter opvarmning, og anvendelse af denne metode til at reducere kulfiber-hårgrænsen og forbedre længden af kulfiber-hårlinjen for at opnå effekten af enkel konstruktion, forbedret sikkerhed og æstetik og reducerede omkostninger og vægt.