发表于2020年6月美国化学会《Nano Letters》期刊的项目中,特拉华大学(美国特拉华州纽瓦克)复合材料中心(CCM)研究人员开发出一种以垂直对齐碳纤维增强的超厚电池电极。这种新电极设计被称为纤维对齐厚电极或FAT,据称性能增强且易于规模化制造。 电池电极由活性材料(电极材料)和非活性组分(如金属集流体、聚合物粘结剂、导电基质)组成,特拉华大学助理教授、该研究作者Dr. Kun Fu解释。为提高电池比容量,需增加活性材料量并减少非活性材料。 特拉华大学CCM设计的FAT电极将单向(UD)短碳纤维沿电极方向对齐排列,活性电极材料(LiFePO₄,磷酸铁锂)嵌入纤维间隙。碳纤维间的孔隙形成
Hexcel(美国康涅狄格州斯坦福德)展示树脂、热塑性单向(UD)带、环氧预浸料和增材制造技术的组合。 Hexcel称其最新HexFlow树脂、HiTape干法UD带和HiMax碳增强材料,旨在满足面向未来飞机项目计划提高生产率的航空航天OEM循环时间和成本降低目标。HexFlow树脂是用于真空注射和树脂传递模塑航空航天主要结构的非高压釜(OOA)工艺专用基体体系。这些配方结合HiTape UD带和HiMax无捻织物,据称能提供优异的干/热湿力学性能,并具可调工艺时间窗口以适配所有液体复合材料模塑(LCM)应用。 针对半结构飞机内饰应用,Hexcel推出最新环氧预浸料HexPly M95。新配
Toray Composite Materials America Inc.(美国华盛顿州塔科马)在CAMX 2020展示其碳纤维和复合材料最新创新,包括TORAYCA T1100碳纤维。Toray称T1100确立了新碳纤维类别(中间模量+),与传统中间模量纤维相比,拉伸模量和强度均有提升。Toray指出,标准模量(SM)碳纤维通常表现为33-34 Msi或略高的纤维模量,按拉伸强度或模量单位成本衡量最具成本效益。中间模量(IM)碳纤维通常表现为42 Msi拉伸模量。IM纤维原为航天应用开发,现也用于休闲和工业应用。 公司还展示全线预浸料材料,包括单向带、分切带、玻纤织物、碳纤维织物和树脂产品
打造全球最快客机的航空航天公司Boom Supersonic(美国科罗拉多州丹佛)于7月8日宣布,其超音速验证机XB-1将于2020年10月7日揭幕。遵循CDC物理距离建议,整场活动将在线上举行,与会者可向公司高管提问。 XB-1是全球首款独立开发的超音速喷气机,据Boom Supersonic称,将为Overture商用客机验证关键技术:碳纤维复合材料结构、计算机优化高效气动外形、高效超音速推进系统。公司承认XB-1是多年开发成果,包括多次风洞测试、数十次结构测试、数百次仿真迭代、数万工时。 COVID-19大流行凸显了人类对人际连接的根本需求。更快旅行让我们体验世界的人、文化和地方,XB-
Rock West Composites(RWC,美国犹他州West Jordan)报告新增3Form Varia Ecoresin碳纤维建筑面板产品线。据RWC介绍,树脂包覆碳纤维织物形成的面板耐用性足以用于室内外空间。近期公司计划拓展建筑设计市场产品,包括哑光/高光碳纤维面板、照明灯具、家具等,并计划提供集成配件产品线实现栏杆、扶手等建筑饰面。 RWC称新面板用途广泛、可热成型,能制成各种形状、弯曲或尺寸。因面板显著轻于玻璃,所需结构支撑更少、安装更便捷。数百种色调可选,助力设计师实现理想愿景。 此外,面板韧性极佳,易于加工且耐用性最大化,耐化学性降低清洁剂潜在危害,适合疫情期间按距离要求
热管理解决方案提供商TCPoly(美国佐治亚州亚特兰大)推出TCPoly Ice9导热丝材,这是首款面向开源FDM 3D打印机的导热塑料丝材。丝材由碳基填料和陶瓷填料颗粒混合而成,导热系数最高达标准丝材(10 W/mK)的50倍,如ABS、PLA、尼龙、PETG等。结合3D打印的设计自由度,TCPoly称其丝材可用于制造电子热管理、热交换器、模具工具等高性能传热产品。 TCPoly提供三款Ice9丝材:Flex(TPE)导热系数最高达8 W/mK,韧性高,提供绝缘等级,抗拉强度15 MPa,最高使用温度110℃;Rigid(PA6)尼龙基丝材,导热系数4 W/mK,抗拉强度30 MPa,高模量
旨在为复杂3D形状原型及小批量生产提供具成本效益的增强纺织品加热成型方案,亚琛工业大学纺织技术研究所(ITA,德国亚琛)正在开发一款成型工位,称为DrapeCube。目前ITA用于研究目的,DrapeCube据称可规避预成型过程中的多项高成本因素,包括组件质量差异、组件重量增加及手工制造纤维增强塑料(FRP)组件相关的其他成本密集型波动。此外,相比用于成型纺织品的冲压成型工艺,DrapeCube为小规模生产提供替代方案。 加热纺织品时,热空气从气动压力管注入工具型腔,经电热盘管加热至200℃,在短时间内受控地向纺织品施加热量。据ITA介绍,该方法使热塑性胶粘材料可在成型前、中、后熔融冷却。随后
7月16日,美国能源部长Dan Brouillette宣布,能源效率与可再生能源办公室(EERE)将拨款1.39亿美元资助全国55个项目,跨越16个主题领域,支持新型创新先进车辆技术。其中,车辆技术办公室(VTO)与EERE先进制造办公室(AMO)合作两个项目,分别由通用汽车(美国密歇根底特律)和福特汽车(美国密歇根迪尔伯恩)牵头,共计1500万美元,旨在开发用于车辆应用的轻量化高性能纤维增强聚合物复合材料。 具体而言,福特联合能源部橡树岭国家实验室(美国田纳西州诺克斯维尔)及其他合作伙伴,获资高达750万美元,开发用于横向车身梁应用的集成电子多功能复合结构。通用汽车获同等金额,开发用于结构电
Epic Aircraft(美国俄勒冈州Bend)于7月23日宣布,已获得其E1000全碳纤维六座单发涡桨飞机的FAA生产许可证(PC)。继5月完成首批交付后,PC使Epic能通过制造、试飞和签发适航证加速交付,减少FAA现场监管介入。 获得FAA生产许可证是重大里程碑,Epic CEO Doug King表示。这是个严格流程,涉及大量文件、工艺和系统审批,复合材料增加了额外复杂性。此批准验证了团队努力和我们对飞机的投入。 公司追求FAA生产认证始于数年前,与型号合格证(TC)项目同步,后者于2019年11月结束。Epic称数月前已准备好完成FAA生产审计(PC前置步骤),但新冠疫情打乱计划。
特种化学品公司朗盛(德国科隆)报告称,正增加再生原料在热塑性化合物和复合材料生产中的使用比例。通过Durethan ECO聚酰胺产品线向循环经济转型,朗盛期望实现更可持续的塑料产品、减少对有限资源消费依赖、改善碳足迹。 Durethan ECOBKV30H2.0、ECOBKV35H2.0和ECOBKV60XF是这一战略下的最新产品。朗盛称,再生玻璃纤维分别占这三款新PA6化合物重量的30%、35%和60%。独立检测机构Ecocycle(美国科罗拉多州Boulder)采用质量平衡法,核验了各化合物再生材料含量及玻璃废料长期使用情况,并按ISO 14021:2016颁发ecoloop证书。朗盛指出
Joyson Safety Systems(美国密歇根州奥本山)百余年来致力于设计、制造、销售多市场安全组件,含汽车行业气囊、安全带、方向盘、安全电子。 公司近期开展可行性研究,探索利用其他现有材料工艺改进产品如驾驶员安全气囊(DAB)外壳容器,由此形成利用复合材料增材制造的概念验证。 完整气囊系统含充气器、气囊缓冲垫、盖板和带转向柱连接点的外壳。气囊缓冲垫位于外壳与盖板间空间。 DAB外壳件性能至关重要。除车辆行驶中固定整个气囊系统,还须承受气囊展开时施加于系统的力。测试要求材料具备足够强度、冲击耐受性和-35°C至+85°C温度范围内热稳定性。 原外壳采用常规注塑成型,材料为40%玻纤
原专注于航空航天和军工应用的Sino Polymer(中国上海)近期开发出高性能环氧树脂体系,包括EN45545,一种用于碳纤维预浸料的阻燃环氧树脂体系,可用于铁路应用。该体系保持无卤、低烟密度/毒性特性及长货架期。 采用该环氧树脂体系,Sino Polymer称其碳纤维(T-300)预浸料近期通过欧盟EN45545-2 R1测试,达到HL3最高阻燃等级。此外,公司指出预浸料可在150℃固化10分钟,适用于需Tg在120-140℃范围内的结构件,室温(21-23℃)货架期60天,18℃下可储存长达18个月。 Sino Polymer还为风能和海洋应用开发了体系,包括两款室温快速固化双组分环氧树
复合材料和铝合金螺旋桨制造商Hartzell Propeller(美国俄亥俄州Piqua)于7月7日报告,飞机制造商CubCrafters(美国华盛顿州Yakima)已选定Hartzell两款新一代碳纤维结构复合材料三叶Pathfinder螺旋桨,作为其前轮式NXCub的唯一选装选项,该机型正推进认证和量产。 Hartzell团队很高兴延续与CubCrafters的长期合作,Hartzell Propeller总裁JJ Frigge评论道。新款NXCub有机会向更广泛的飞行员群体开放丛林飞行,我们荣幸能参与其中。 据Hartzell介绍,Pathfinder凭借更新的气动外形和内部结构,更安静
机器人外骨骼开发商German Bionic(德国奥格斯堡)发布其智能动力服Cray X第四代产品,采用碳纤维复合材料制造。动力服在工人搬运高达28公斤重物时主动放大动作,保护腰部免受过度劳损。单块可更换电池包可支持长达8小时的重物搬运作业。 除碳纤维框架外,German Bionic称Cray X集成云接口,可通过标准API轻松连接工业物联网(IoT)和智能工厂设备,提升生产力、健康与安全。动力服还提供自动OTA软件更新和预测性维护。 此外,German Bionic表示其灵活的机器人即服务(RaaS)定价模式使Cray X大多数企业负担得起。据报,Cray X通过显著降低受伤风险及相关缺勤
4月初,Rock West Composites(RWC,美国加州圣地亚哥)发起Quaranvent设计大赛,旨在因新冠疫情导致的近全国性隔离期间与公众互动。征集截止至5月底,奖项包括现金、RWC产品及向新冠救援组织捐款的组合。6月25日,公司宣布获胜者Craig Monroe,其设计的15英尺充气皮划艇融入RWC碳纤维部件,可轻松装入背包携带。 评选标准包括创意独特性、设计实用性、产品商业潜力,亦考虑RWC材料产品的应用(非必需)。鼓励围绕疫情、拉平曲线、社交距离等主题。RWC指出,虽选委会对提交设计的多样性感到振奋,但最终认为背包皮划艇完美契合竞赛所有关键点。 据选委会介绍,获胜作品呼应社
空客直升机(德国多瑙沃特)于6月19日报告,其大量采用复合材料的五桨叶H145直升机已获欧洲联盟航空安全局(EASA)认证,铺平了2020年夏末向客户交付的道路。公司表示,认证涵盖全能力范围,包括单驾驶仪表飞行规则(IFR)和单发运行(Cat.A/VTOL),以及夜视镜能力。 空客H145轻型双发直升机新版本于2019年亚特兰大Heli-Expo发布,几乎每个细分市场均已宣布启动客户。在南美成功完成高海拔测试前,新款H145已在西班牙中海拔和芬兰寒冷天气下完成多轮测试。 据空客介绍,H145系列最新升级在多任务H145基础上增加创新五桨叶主旋翼,使直升机有效载荷增加150公斤(330磅)。此外
缠绕成型与复合材料解决方案制造商Engineering Technology Corp.(前身Entec,美国犹他州盐湖城)于7月7日宣布开发ST2,一种用于高速湿法、干法和预浸丝缠绕的紧凑型伺服张力架。公司表示,ST2开发的主要目标是提供一种接触点少、能在高排速下保持精度的精准张力器。同时,ST2也为配合CXG缠绕机实现的高缠绕速度而开发,旨在满足复合材料缠绕压力容器(COPV)的大批量生产需求。 该系统经间距基碳纤维、氧化铝纤维等1,000至50,000根丝束测试,配备导向辊,将毛羽降至最低并减少缠绕缠结。此外,Engineering Technology称,ST2可在82×72×40英寸
由Mubadala Investment Co. PJSC拥有的先进复合材料航空结构制造设施Strata Manufacturing(Strata,阿联酋阿布扎比)报告,已成功交付100套组装的空客A350-900内侧襟翼(IBF)。在Nibras Al Ain航空园区工厂完成六个IBF部件制造的全首件检验(FAI)后,Strata现与空客合作承担A350-900的制造和组装职责。 IBF安装在机翼后缘,旨在起飞和降落时增加机翼面积、提升总升力能力,改善飞行稳定性。Strata表示计划利用热成型(HDF)和计算机控制的机器人自动化铺带(ATL)机器全面实现IBF制造自动化,这些设备今年早些时候
普渡大学(美国印第安纳州西拉法叶)报告称,其研究人员开发出一种更低成本、可持续且更环保的复合板材生产方法,已获得高压层压板分销商Wilsonart(美国德克萨斯州Temple)和农业纤维公司CalPlant(美国加州Willows,生产稻草基中密度纤维板)等主要行业参与者的支持。 大学指出,许多复合板材制造需要使用甲醛基树脂粘合剂,会随时间释放到家庭环境中,因甲醛是已知致癌物,构成重大健康隐患。 我们的方法利用非食用生物质如木屑、锯末或稻草,通过工艺提取类木质素材料,作为复合板材非甲醛粘合剂体系的主要成分,普渡大学化学工程Gerald and Sarah Skidmore讲席教授James C
PalmFil是由五位埃及天然纤维研究人员组成的联盟开发的高性能纤维和增强材料,源自椰枣棕榈修剪副产品。该纤维设计为可持续且经济的制造方案,兼容多种纺织和复合材料加工方法,具备汽车工业所需的轻量化及其他性能特性。 据PalmFil联盟合伙人Dr. Mohamad Midani介绍,中东和北非种植的椰枣棕榈超过1.4亿棵,修剪产生的副产品超480万吨/年。PalmFil联盟致力于将这些副产品转化为年产130万吨的天然纺织纤维。 1980年代从天然纤维转向人造纤维,主要是为了填补日增长的纺织纤维需求与有限天然纤维供给的缺口,Midani说。要扭转这一趋势,需要探索更多天然纤维来源,增加纤维作物生物
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