Ningbo Institute of Materials, Chinese Academy of Sciences, høyytelses karbonfiber og dets komposittteam (tidligere kjent som Ningbo Institute of Materials, Chinese Academy of Sciences, Specialty Fiber Division, heretter referert til som "Ningbo Institute of Materials, Carbon Fiber Team ") ble etablert i 2008, med fokus på høyytelses karbonfiberlokalisering av teknologisk forskning og utvikling, etter mer enn 10 års utvikling, stoler teamet på National Engineering Laboratory of the Development and Reform Commission, karbonfibertesting og karakterisering plattform for utviklings- og reformkommisjonen, Zhejiang Provincial Engineering Laboratory og andre plattformer for å danne et teknisk system med fullstendig uavhengige immaterielle rettigheter for tre hovedfelt Etter mer enn ti år med utvikling har teamet dannet tre store tekniske systemer med helt uavhengige immaterielle rettigheter, avhengig av National Engineering Laboratory of Development and Reform Commission (NDRC), Carbon Fiber Testing and Characterization Platform of NDRC, og Engineering Laboratory of Zhejiang Province:
Høyytelsesteknologi for karbonfiberpreparering: teamet har National Engineering Laboratory of Carbon Fiber Preparation Technology of NDRC, Zhejiang Provincial Engineering Laboratory of High Performance Carbon Fiber Industrialization Technology (Research Center) og andre plattformer, og har gjort gjennombrudd i nøkkelforberedelse teknologier av innenlandsk produserte karbonfibre av T800-grad og T1000-klasse med høy styrke og middels modul, og nøkkelfremstillingsteknologier av innenlandsk produserte M40J, M50J, M55J, M60J og M65J høystyrke og karbonfibre med høy modul. Nøkkelforberedelsesteknologi av M40J, M50J, M55J, M60J, M65J klasse høystyrke og høymodus karbonfiber, samt nøkkelteknologien til ny generasjon av høystyrke, høymodus og høyforlengende karbonfibre av M30X, M40X, M50X, M55X type.
Høyytelses fibertesting og karakteriseringsteknologi: teamet eier plattformen for testing og karakterisering av karbonfiber til National Development and Reform Commission, og "High-performance Fiber Preparation and Characterization Testing (Ningbo) Platform" fra China Chemical Fiber Industry Association , etc. Teamet har etablert og forbedret et profesjonelt testsystem for høyytelses karbonfibertesting, og utviklet følgende teknologier: Silisiumkarbidfibre, aramidfibre, polyimidfibre, glassfibre, basaltfibre og polykarbonatfibre. Vi har utviklet en rekke fibertestingsmetoder som dekker silisiumkarbidfibre, aramidfibre, polyimidfibre, glassfibre, basaltfibre og andre fibertestingsmetoder, og tilbyr test- og karakteriseringstjenester for dusinvis av innenlandske bedrifter, institusjoner og vitenskapelige forskningshøgskoler og universiteter.
Fiber prepreg prosess og prosesseringsteknologi: Teamet har en profesjonell høyytelses fiber prepreg prosess og produksjonsplattform, som kan utføre ulike typer karbonfiber prepreg prosessevaluering og produksjonstjenester, basert på etterspørselen etter high-end ultratynne prepregs på forskjellige felt, i januar 2024, har plattformen utviklet to modeller av CNI QM40 (M40J-kvalitet) og CNI QM55 (M55J-kvalitet) karbonfiber med høy modul. Ultratynne prepregs, danner batch produksjonskapasitet, i tillegg til å tilby tjenester som strukturell design, analyse og prosessering av ulike komposittmaterialer.
I tillegg til de ovennevnte teknologiene har karbonfiberteamet til NIMR også utviklet en serie tekniske produkter som rimelige akrylbaserte karbonfibre, metalliserte karbonfibre, høytemperaturbestandige termoplastiske limingsmidler og råsilkeoljemidler for å møte kundenes behov. Denne utgaven introduserer den metallbelagte karbonfiberteknologien.
1 Teknologibakgrunn
På grunn av sine utmerkede egenskaper som høy styrke, høy modul og korrosjonsmotstand, er PAN-basert karbonfiber mye brukt i harpiksmatrisekompositter, keramiske matrisekompositter og metallmatrisekompositter. Ved å bruke karbonfiber for å forsterke metallmatrisen, kan den forbedre de mekaniske egenskapene til komposittmaterialet, men også opprettholde fordelen med lav vekt, slik at den har et bredt spekter av muligheter for bruk i romfarts- og bilindustrien.
For tiden er det et generelt problem med dårlig fuktbarhet mellom karbonfiber og metallmatrise, for eksempel i karbonfiberforsterkede aluminiummatrisekompositter er aluminiumssmelte vanskelig å fullstendig infiltrere karbonfibertauet, slik at det er dårlig bundet til grensesnittet med matrisen, og karbonfibrene kan ikke spille en forsterkende effekt, noe som begrenser utvidelsen av feltet av karbonfiberforsterkede metallmatrisekompositter.
Elektropletteringsmetoden kan avsette metallsjikt på overflaten av karbonfiber med høy hastighet, sammenlignet med T300/T700 standard modul karbonfiber, T800/T1000 karbonfiber med middels modul, karbonfiber med høy modul med karboninnhold på mer enn 99%, ledningsevnen er åpenbart bedre, og det er mer gunstig for metallavsetningen ved galvanisering.
2Tekniske funksjoner
Ningbo Institute of Materials and Carbon Fiber-teamet har et komplett sett med elektroavsetningsutstyr for kontinuerlig overflate, med uavhengig forskning og utvikling av høymodul karbonfiber som råmateriale, utviklet en karbonfiberoverflate online metallbeleggsteknologi.
Etter at elektrokjemisk pletteringsbehandling kan innføres jevnt på overflaten av fiberen nikkel, kobber, aluminium og andre forskjellige typer metallbelegg, kan pletteringstykkelsen kontrolleres; Samtidig har de mekaniske egenskapene til den behandlede karbonfiberen nesten ingen tap, og ledningsevnen er sterkt forbedret. Motstanden til metalliserte karbonfibre har blitt testet til å være så lav som 2 ohm per meter; denne teknologien er anvendelig for metallisering av 1-24K tow karbonfibre.
Potensielle bruksområder: Metallisert karbonfiber kan møte behovene til romfartsfelt som antenner, sensorer, elektromagnetisk skjerming, energifelt som høyhastighetsmotorrotorer, elektriske varmematerialer og medisinske ledninger.
3 Kjernepatenter og samarbeidsmetoder
1), Oppfinnelsespatent CN114775274A En metode og enhet for kontinuerlig overflatemetallisering av karbonfiber (autorisert)
Patentoppfinnere: Qian Xin, Ma Hongbo, Jin Lu, Zhang Yonggang, Wang Xuefei, Zhong Junjun, Zhi Jianhai
Foreliggende oppfinnelse vedrører det tekniske feltet karbonfiberoverflatebehandling, og beskriver en fremgangsmåte og anordning for kontinuerlig overflatemetallisering av karbonfiber, som kan realisere den kontinuerlige forberedelsen av karbonfiberoverflatemetallisering, med enkelt utstyr og kort behandlingssyklus.
2), Patent på oppfinnelsen CN112861337B En metode for å forutsi overflatetemperaturen til karbonfiber etter oppvarming med en karbonfiber-hårlinje (autorisert)
Patentoppfinner: Su Hongming, Zhang Yonggang, Yu Shuixin, Wo Junkang, artikkel eple
Foreliggende oppfinnelse beskriver en fremgangsmåte for å forutsi overflatetemperaturen til en karbonfiberhårlinje etter oppvarming, ved bruk av en matematisk modellmetode for å forutsi overflatetemperaturen til karbonfiberhårlinjen etter oppvarming, og bruk av denne metoden for å redusere karbonfiberhårlinjen og forbedre lengden på karbonfiberhårlinjen for å oppnå effekten av enkel konstruksjon, forbedret sikkerhet og estetikk, og reduserte kostnader og vekt.