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创新生物基混合带材赋能轻量化应用

AZL Aachen GmbH(德国亚琛)报告其合作伙伴机构——亚琛工业大学纺织技术研究所(ITA,德国亚琛)实施的一个在研项目,包含准连续生物基带材生产工艺链。项目在ITA运行,涉及三个机构合作伙伴:Sofila、Em-Systeme(德国奥伯豪森)、Safilin(法国上法兰西)及实验室级带材生产设施。

工艺链与性能

AZL称100%生物基热塑性带材——如同玻纤/碳纤维常规带材——可在铺带机或织带机加工。亚麻纤维未捻平行排列据称能充分发挥纤维性能,含汽车零部件或风机叶片的高质量应用。

AZL指出项目合作伙伴Sofila对PA11纤维造纹并加工成短纤维。配合ITA,Safilin将亚麻和PA11纤维加工成混合条子,经牵伸和超声焊接固化成带材。专为混合条子开发的超声模块——由合作伙伴Em-Systeme开发——将声极机械振动能量转化为内摩擦和界面摩擦,据称导致热塑性PA11纤维加热熔融。牵伸平行的亚麻纤维随后被熔融热塑性树脂浸渍。AZL称此工艺提供高效局部能量输入。

后续生产的带材加工成UD层,热压固化。成品复材切割测试获取力学性能,特别是拉伸和弯曲性能。据AZL,带材拉伸强度达233 MPa,杨氏模量达13 GPa。弯曲强度达280 MPa,弯曲模量达30 GPa。对比市售亚麻/PP带材及化尼茨工大引用实验,AZL报告声波生物带材项目制得的天然纤维复合材料(NFC)平均弯曲强度和刚度显著更优。ITA奥格斯堡还用织带制作演示件。上图展示全工艺链和演示件。

致谢

ITA感谢联邦经济与能源部——BMWi通过中央中小企业创新计划(ZIM)资助研究项目。感谢项目合作伙伴Sofila、Safilin、EM-Systeme合作,感谢Matthias Reuter、Thomas Köhler、Alexander Janßen、Thomas Gries原文作者。

更多信息请联系Matthias Reuter:matthias.reuter@ita.rwth-aachen.de


本文由CompositesWorld与AZL Aachen GmbH媒体合作提供。

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