用于航空航天的东丽 CFRP 预浸料展示了阻燃性和机械性能

Toray Industries Inc.（日本东京）开发了一种用于先进航空航天应用的碳纤维增强塑料 (CFRP) 预浸料。该公司表示，它利用材料信息学技术——一种结合机器学习、理论密度、模拟和数据库的技术——迅速实现了这种材料的最佳高阻燃性和机械性能。公司将推进示范测试，以扩大 CFRP 应用和需求，包括飞机、汽车和一般工业用途。

据东丽称，尽管在机械性能上优于金属，但 CFRP 确实存在一些功能缺陷，包括阻燃性和导电性；因此，改进这些特性被认为是可取的。然而，挑战工程和优化不同的阻燃性和机械性能需要大量的实验数据。 Toray 补充道，缩短开发周期也很困难。

作为利用数据和数字技术提高竞争力的数字化转型计划的一部分，东丽在 CFRP 工程中部署了材料信息学，并建立了一种技术，通过利用逆向问题分析来根据所需的特性改进材料设计，从而快速开发材料.

该公司使用在与东北大学联合研究中部署的自组织图作为该分析的工具，使其能够通过实验确定合适的材料组合以实现所需的特性。这导致了用于纤维增强的基质树脂的成功设计，以开发 CFRP 预浸料。

据称，预浸料可提供与当前航空航天材料相当的抗压强度、耐热性和其他机械性能。同时，与这些材料相比，它的放热率（即火灾产生的热量）降低了 35%。此外，东丽计划将逆问题分析应用于导热、导电等元素，以帮助设计高性能预浸料，以满足飞机、汽车和一般工业用途部件的多样化需求。

东丽在这项开发工作中取得的一些进展是跨部门战略创新促进计划 (SIP) 下结构材料革命性设计系统“材料集成”的一部分。 SIP 由日本政府内阁府科学、技术和创新委员会 (CSTI) 领导，日本科学技术厅负责监管。

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