复材网第68期(2)复合材料杂志

发布时间:2023-9-19 | 杂志分类:其他
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复材网第68期(2)复合材料杂志

1 复材网 邮箱:frp@cnfrp.com中材科技(阳江)风电叶片有限公司举行首支叶片下线仪式2023 年 8 月 28 日,中材科技(阳江)风电叶片有限公司(简称“中材叶片阳江公司”)首支风电叶片下线仪式在厂区车间举行。金风科技股份有限公司广东省公司总经理兼海上风电设计研究院院长许磊,北京鉴衡新能源检测中心总经理、风能事业部副总经理、阳江市风能协会秘书长张金峰等 30 余家企业代表受邀出席活动。中材叶片党委副书记、总经理王欣阐述了当前风电行业形势及阳江公司首支叶片下线的重要战略意义,提出了将中材叶片阳江公司打造成华南地区领先的风电叶片生产基地的阶段目标。他强调,中材叶片将持续秉承“借自然一片风力,还人类一份清新”的企业愿景,以“锐意进取、勇毅前行”的奋斗姿态,认真履行央企责任,与当地政府同心协力,为推动我国新能源产业发展和阳江当地社会、经济发展做出新的更大的贡献!许磊代表金风科技从中材叶片战略伙伴角度就项目合作及发展前景发表致辞。表示双方在风电领域的进一步合作充满信心。张金峰代表阳江市风能协会对中材叶片阳江项目开工以来取得的各项成绩表示肯定,对中材人的拼搏精神表示赞扬,并对中材科技... [收起]
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复材网第68期(2)复合材料杂志
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中材科技(阳江)风电叶片有限公司举行

首支叶片下线仪式

2023 年 8 月 28 日,中材科技(阳江)风电叶片有限公司(简称“中

材叶片阳江公司”)首支风电叶片下线仪式在厂区车间举行。金风科技股

份有限公司广东省公司总经理兼海上风电设计研究院院长许磊,北京鉴衡

新能源检测中心总经理、风能事业部副总经理、阳江市风能协会秘书长张

金峰等 30 余家企业代表受邀出席活动。

中材叶片党委副书记、总经理王欣阐述了当前风电行业形势及阳江公

司首支叶片下线的重要战略意义,提出了将中材叶片阳江公司打造成华南

地区领先的风电叶片生产基地的阶段目标。他强调,中材叶片将持续秉承

“借自然一片风力,还人类一份清新”的企业愿景,以“锐意进取、勇毅

前行”的奋斗姿态,认真履行央企责任,与当地政府同心协力,为推动我

国新能源产业发展和阳江当地社会、经济发展做出新的更大的贡献!

许磊代表金风科技从中材叶片战略伙伴角度就项目合作及发展前景

发表致辞。表示双方在风电领域的进一步合作充满信心。张金峰代表阳

江市风能协会对中材叶片阳江项目开工以来取得的各项成绩表示肯定,

对中材人的拼搏精神表示赞扬,并对中材科技与滨海新区全面合作的进

展表示由衷祝贺。

阳江公司首支叶片下线,标志着中材叶片在华南地区的发展拉开帷

幕,公司将致力于发展新材料新能源产业,推动风电产业持续健康发展,

为造福社会,美化蓝天贡献自己的力量。

阳江公司成立于 2022 年 4 月 28 日,是中材叶片积极响应中国建材集

团深化国家海上风电规划、集团新能源新材料发展战略和“两海”战略的

战略取得的重大成果阳江公司主要从事大型复合材料风电叶片生产,公司

于 2023 年 7 月投产,达产后将形成年产 200 套 100-150 米型号大型风电

叶片的生产能力,届时本产业基地项目将成为华南地区、东南亚具有较大

实力的大型风电叶片研发和制造基地。(来源:中材科技)

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低碳新材零距离!飞泽复材碳纤维轻量化

产品走进吉利

8 月 15 日,吉利汽车第三届低碳技术 & 创新材料技术展圆满举办,飞泽

复材携多款碳纤维复合材料汽车部件产品及轻量化解决方案亮相活动,全方

位展示了公司的技术能力及产品矩阵,让客户零距离体验到了碳纤维复合材

料作为低碳新材为汽车工业绿色发展所带来的积极作用。活动期间,飞泽复

材市场总监洪文君站在产业化应用的角度介绍了碳纤维及其复合材料正在被

越来越多的主机厂接受并投入研发及量产应用。他指出,飞泽复材在复合材

料产品质量可保、成本可控、效率可达有着丰富的量产经验,公司将全心、

全力、全面、全程为合作伙伴创造更大价值,不断推动复合材料在汽车领域

的产业化、低成本应用进程。(来源:飞泽复材)

中车成型科技与 HRC 签订合作框架协议

近日,中车成型科技(青岛)有限公司(简称“中

车成型科技”)与中国恒瑞有限公司(简称“HRC”)达

成战略合作。HRC 旗下江苏亨睿航空工业有限公司总经

理朱月琴,中车成型科技负责人史磊,分别代表双方共

同签署了《合作框架协议》。中车研究院副院长杨修伟、

HRC 创始人及董事长顾勇涛、HRC 航空副总经理高正,

中车成型科技项目管理部部长何佳捷等双方企业代表共同见证了此次签约。航空、

汽车“轻量化”应用,开展复合材料“轻量化”技术研究、产品创新、前瞻应用

及市场拓展。针对典型目标市场和研制项目,将联合 HRC 欧洲研发中心及国内顶

尖技术人员组建研发团队,实施项目研究与开发,强化专业技术人才培训,以进

一步提升我国轨交自主创新能力和水平,聚力推动我国轨交建设提速增效。

碳纤维产业是国家重点发展的战略性新兴产业之一,双方合作在“双碳”

背景下有着非常广阔的发展前景。未来,双方以此次签订合作框架协议为契

机,建立长期、互惠的合作关系,将共同联合国内知名汽车企业、轨道交通

装备主机企业、国内外知名高校、科研院所以及碳纤维上下游企业,打造技

术创新生态圈,协同构建以需求端为牵引、供 - 需深度协同的产业生态格局,

共同推动技术创新联盟的建立和壮大,强化轨交绿色低碳发展规划和实践,

加快推进低碳交通运输体系建设,助力如期实现“双碳”目标,推动国家交

通运输行业高质量发展,共谋发展。(来源:HRC)

车成型科技”)与中国恒瑞有限公司(简称“HRC”)达

成战略合作。HRC 旗下江苏亨睿航空工业有限公司总经

理朱月琴,中车成型科技负责人史磊,分别代表双方共

HRC 创始人及董事长顾勇涛、HRC 航空副总经理高正,

中车成型科技项目管理部部长何佳捷等双方企业代表共同见证了此次签约。航空、

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吊重 1600 吨!金风科技再造“国之重器”

近日,金风科技与中天科技合作研制开发的金风海洋“中天 31”1600 吨自升

式风电安装平台在江苏南通正式完成交付,成为探索深远海风电资源以及强化海上

风电工程建设能力的“国之重器”,为超大型海上大兆瓦机组(20MW 以上)的施

工解决关键瓶颈限制,保障海上风电健康有序发展。

面对海上风电深远化、机组大型化的发展趋势,金风海洋“中天 31”风电安

装平台深度融合海工平台技术与机组运吊工艺,采用“码头装载 + 运输 + 储存 + 起

重”一体化模式设计,船身全长 139.1 米,宽 50 米,主吊主钩主甲板以上最大吊

高 165 米,有效作业半径最大吊重 1600 吨,作业水深达 70 米,可变载荷 11000 吨,

具备 20MW 单机容量、320 米叶轮直径以上海上机组的吊装能力,并具备进一步升

级空间。平台拥有国内最大的 11000 吨总可变载荷和 8000 吨甲板可变载荷,在有

效解决大兆瓦机组吊装问题的同时,还能保障更多更大兆瓦机组运输及存储能力,

确保预留足够的安全冗余以应对插装状态下可能出现的风险。

金风海洋“中天 31”风电安装平台拥有完全自主知识产权,信息化和自动化

程度高,深远海施工作业的安全性好,且充分考虑营运的经济型和施工作业的便

捷性。遍布平台的数万个传感器及 36 万米电缆数据线,可实时监控、收集累计 79

套设备及系统状态,根据参数信息自动评估人为干涉等级,同步输出不同声光警示

信号,确保船舶安全运行。平台能适应深入泥、大水深、高气隙、大潮汛、极端风

暴自持、极端风暴航行、桩腿碰撞、双机联动等各种极端及常用工况,确保了金风

海洋“中天 31”风电安装平台在各种环境条件及突然状态下的安全可靠。

招商工业党委副书记、副总经理吴四川发表致辞:“1600 吨风电安装平台的

成功建造,对于中国海上风电未来具有重要价值。作为高性能的风电安装船,‘中

天 31’号将成为浙江以南的深远海海域风机安装量身打造的新一代大型风电施工

利器,也将为沿海区域的绿色发展转型提供有力支持。”金风科技董事长武钢指出:

“金风海洋“中天 31”风电安装平台是满足未来风电吊装能力需求、兼顾安全及

效率的下一代风电安装平台,不但可以支持更大容量的风力发电机组的安装,而且

能够为海上风电安装提供稳定可靠的施工平台,提高项目效率和经济效益。这是金

风科技实现‘五位一体’海上产品的核心保障,更是金风科技推动中国海上风电市

场向深远海挺进、实现可持续发展的决心体现。”

在“双碳”目标指引下,全球能源革命正在加速推进,海上风电成为我国能源转

型的重要抓手。金风海洋“中天 31”风电安装平台的投入与运营,将提升中国在全球

海上风电领域的竞争力,为中国海上风电的可持续发展做出重要贡献。未来,金风科

技还将秉持“可持续 更美好”的发展理念,继续与产业链伙伴携手并行,以强大创

新能力带动行业挑战新的征程,共同让中国海上风电行稳致远。(来源:金风科技)

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组件产量超过 200 吉瓦!上半年光伏主要

制造环节产量同比增长均超 60%

今年以来,我国光伏行业继续保持良好发展态势。记者近日从中国光伏

行业协会获悉:上半年,多晶硅、硅片、电池片、组件等主要制造环节产

量同比增长均在 60% 以上。其中,多晶硅产量超过 60 万吨,硅片产量超过

250 吉瓦,电池片产量超过 220 吉瓦,组件产量超过 200 吉瓦。

装机规模快速增长。上半年,光伏发电新增装机 7842 万千瓦,同比增

长 154%,约占全部新增电源装机的 56%。当前,光伏累计发电装机仅次于

火电,成为我国第二大电源。光伏快速发展带动投资效果明显,上半年光

伏发电完成投资超过 1300 亿元,约占全部可再生能源完成投资的 50%。

整体出口情况良好。初步测算,上半年,我国光伏产品出口总额超过

290 亿美元,同比增长约 13%。中国光伏行业协会有关负责人介绍,从产品

结构看,硅片、电池片出口占比有所增加,组件出口占比有所降低。从出口

区域看,欧洲依然是最大的组件出口市场,硅片和电池片出口主要集中在亚

洲地区。技术水平不断进步。部分量产先进电池的效率达到 2 5 . 8 %,异质结、

钙钛矿等新型电池商业化进程明显加速。

据介绍,以光伏为代表的新能源已经进入大规模、市场化、高比例、高

质量跃升发展的新阶段。国际上光伏产业资本在全球主要光伏制造业布局区

域间加速流动,国内新能源特别是光伏发电发展空间广阔。(来源:人民日报)

榆林恒神新材料有限公司 2 万吨 / 年高性能

碳纤维项目开工

近日,榆林经开区举行 2023 年第三季度重点项目集中开

工仪式。其中,榆林恒神新材料有限公司 2 万吨 / 年高性能

碳纤维生产基地项目于当日开工。

2022 年 4 月,恒神股份发布公告,公司拟在陕西省榆林

市投资建设 2 万吨 / 年高性能碳纤维生产基地,一期项目投资

13.2 亿元人民币 ( 含土地使用权 )。项目一期拟先建设 5000

吨 / 年产能,包括一条干喷湿纺碳化线及一条大丝束碳化 线,

以及配套原丝生产线及相应的公用工程设施等。项目一期建设周期约 20 个月。

为保障“2 万吨 / 年高性能碳纤维生产基地项目”建设顺利推进,公司

拟在陕西省榆林市设立全资子公司“榆林恒神新材料有限公司”作为项目实

施主体,注册资本 5 亿元人民币。2023 年 2 月 10 日,榆林恒神新材料有限

公司 2 万吨 / 年高性能碳纤维生产地项目一期初步设计评审会在西安召开,

项目初步设计通过了评审。(来源:榆林经开区)

工仪式。其中,榆林恒神新材料有限公司 2 万吨 / 年高性能

碳纤维生产基地项目于当日开工。

市投资建设 2 万吨 / 年高性能碳纤维生产基地,一期项目投资

吨 / 年产能,包括一条干喷湿纺碳化线及一条大丝束碳化 线,

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我国碳纤维硬毡进入自动化生产时代

由湘潭高新区企业湖南双环纤维成型设备有限公

司研发的碳纤维硬毡湿法成型装备,与 8 月 12 日交付

用户。该装备生产工艺打破国外封锁,填补国内空白,

标志着我国碳纤维硬毡进入自动化生产时代。由碳纤

维硬毡湿法成型装备生产的碳纤维硬毡,是一种新型

隔热保温材料,也是制造晶体硅材料的重要材料。作为半导体材料的基础材

料,单晶硅、多晶硅等材料的生产,需要严苛的超高热场,传统保温隔热材

料难以满足,存在热场不稳定、耐腐蚀能力差、膨胀系数大等弊端。

一种特别低密度、低导系数且耐温性能可达 3000 摄氏度以上,由短碳纤

维边角料再利用生产而成的碳纤维硬毡,正在全球范围内全面替代传统隔热

保温材料,但生产这种材料的装备与自动化生产工艺一直被国外封锁。湖南

双环积极开展碳纤维硬毡成型装备研发生产。去年,该企业接到一笔来自某

硅材料龙头企业订单,要求研发短碳纤维湿法成型硬毡成套技术装备。企业

研发团队多次与中国科学院山西煤化所、宁波合盛集团进行技术交流,成功

研制出这套装备,是国内目前唯一掌握全套湿法碳纤维设备核心技术的企业。

“该装备所生产的碳纤维硬毡,主要应用在半导体材料、新能源光伏产

业的各种高温炉里,热场材料机械化、自动化实现从 0 到 1 的突破,且性能

更优、生产成本更低、技术更环保。”湖南双环负责人巢邕告诉记者,以前

从国外进口碳纤维硬毡,每公斤动辄上万元;如今我国自主生产碳纤维硬毡,

每公斤只需千元,成本大大降低。(来源:湖南日报)

用户。该装备生产工艺打破国外封锁,填补国内空白,

标志着我国碳纤维硬毡进入自动化生产时代。由碳纤

卡曼航宇与防务公司扩大碳 - 碳复合材料

生产能力

美国卡曼航宇与防务公司是一家为载人航天和高超声速装备等关键系统提

供从概念到生产解决方案的公司。该公司近期扩大了碳 - 碳 (C-C) 复合材料部

件的生产能力,以满足其 MG 系列树脂以及在航宇和国防装备领域应用的超高

温材料的产量不断增长需求。此次产能扩建包括用于大型部件的新厂房、设施

和设备,进一步提升的生产效率和高温材料测试。

卡曼航宇与防务公司的 MG 树脂技术可满足超高温材料的需求,具有更高

的残碳率,拥有改进的加工性能,同时缩短了循环时间。据悉,这种树脂优异

的综合机械性能,能够实现以更低的成本、更短交付周期生产用于推进系统、

导弹、高超声速系统和航天器的一流高强度碳碳部件与结构。致力于高效提供

最高质量的树脂,以满足客户严格的进度和要求,进一步扩大生产能力证明了

这一承诺。这项投资将帮助公司保持在行业的领导地位,并继续增强其能力。

公司提供设计、工程化、精密加工、大型零件成型、高温和结构复合材料组件

加工服务,同时积极与客户合作拓展其他业务能力。(来源:全球航空资讯)

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船舶操控台的碳纤维复合材料 RTM 成型工艺

船舶操控台的主体结构由三大部件构成:显

示单元、电子机箱单元和操控单元。传统显控台

的显示单元、电子机箱单元和操控单元的主壳体

结构显示单元壳体、电子机箱壳体和操控单元壳

体的材料均为铸铝。铸铝材料相对于碳纤维材料

存在比重差、强度低的特点,在相同强度的前提

下,利用碳纤维复合材料制成的舰艇显控台显示

单元壳体、电子机箱单元壳体和操控单元壳体质量更轻,厚度更薄。

一个完美碳纤维操控台的呈现离不开它的成型工艺,其中树脂传递模塑

(Resign Transfer Molding,RTM)是将树脂注入到闭合模具中浸润增

强材料并固化的工艺方法,也是碳纤维操控台常用的成型工艺之一。树脂传

递模塑其主要工艺流程为铺层、压紧、注塑固化以及脱模。

铺层:由熟悉碳纤维铺层工艺的工艺人员制定工艺生产图纸,确定每一层

碳纤维所用的碳纤维布层的形状和铺设要求,按照规定的数量和表面处理方法

由铺层工人根据铺层工艺卡片将碳纤维布层一层一层铺设到模具中;压紧:碳

纤维布层铺设到模具中后,进行合模。模具的阴模阳模通过定位装置合在一起,

并通过螺栓压紧;注塑固化:模具压紧后,通过模具注塑口向模具中注入一定

温度的环氧树脂,在注入的过程中在模具内部通入循环热油,使模具的温度始

终保持在一定的温度范围内,注塑完成后,保温一定时间进行脱模。

注塑过程中,如果生产工艺控制不好,会导致在碳纤维复合材料内部产

生气泡,从而影响碳纤维复合材料的性能,为能有效的消除气泡采用以下方

法:使模具内部真空度保持为 1*10^(5)Pa 时,树脂穿透空隙,从而大幅

度降低空隙率,纤维被完全浸润。在进行注塑的过程中,使模具整体处于振

动状振动会产生高的剪切速度,使树脂粘度下降,从而改变了树脂的流动,

充分浸渍预成型体,提高树脂的的固化交联度,降低气泡含量。

脱模:将压紧模具的螺钉松开,凸模和凹模脱离,此时碳纤维毛坯件位

于凹模中,使用特制起模工具进行起模,形成碳纤维毛坯件。脱模完成后,

碳纤维毛坯件表面较为粗糙,边缘毛刺较多,为了便于拼接,需对拼接面进

行表面处理和去毛刺。表面处理和去除毛刺后,对分型毛坯件进行机加工,

机加工拼接孔。在拼接工装的辅助作用下,将分型件按照图纸要求,在拼接

面处涂粘结剂,并采取一定措施进行紧固。在工装的固定下,保持一定的时

间等粘结剂完全凝固,从而形成整型毛坯件。

在经过成型之后,还需对特殊的装配表面和安装孔及安装面进行机加工,

从而形成喷漆前的机加工件。机加工件再进行表面喷涂,由于舰船操控台需

要具备电磁屏蔽效果,还需在内表面涂导电漆,经过多道工序后才能制造出

一个完整的碳纤维操控台产品。(来源:船舶新材料)

示单元、电子机箱单元和操控单元。传统显控台

体的材料均为铸铝。铸铝材料相对于碳纤维材料

存在比重差、强度低的特点,在相同强度的前提

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日本东丽采用独有技术打造全球最薄最轻的

毫米波吸收膜以增强 5G 设备性能

日前,日本东丽官网宣布成功开发出一种薄膜,

可以有效吸收 5 G 通信和其他应用中使用的毫米波(一

种波长为 1 至 10 毫米、频率为 30 至 300 千兆赫的

电磁波)波段电磁波。该薄膜对毫米波的吸收能力

至少为 20 分贝(99%),并且可以选择吸收频率。

这款新开发薄膜的厚度是传统薄膜的五分之一,重

量是传统薄膜的十分之一,它消除了包含毫米波模块的 5G 设备中的电磁干

扰,而且还有助于减轻设备重量,提高设计灵活性。

近年来,为了实现智能型经济,相关技术得到了高密度发展。这些努

力包括推出使用基于毫米波的本地 5G 网络和用于自动驾驶的毫米波雷达通

信的智能工厂。毫米波技术可以提供多项好处,其中包括速度和容量比传

统设置提高了 100 倍,延迟是 4G 设置的二十分之一,以及多点同时连接。

但它也存在一定的缺点,特别是来自反射的电磁干扰和来自毫米波强线性

的干扰。吸收毫米波的电磁片可以解决这些问题。普通薄板的问题在于,

由于大量使用金属颗粒来吸收这些波,因此导致其重量很重。薄片必须达

到几毫米厚才能保证吸收效率。

由于设计灵活性和处理方便性的权衡,在 5G 设备上部署此类片材一

直具有挑战性。东丽公司通过采用其专有的纳米多层薄膜技术解决了这些

问题,它创造了一种具有交替的低介电层和高介电层的毫米波吸收膜。这

种多层结构简化了毫米波的吸收,它比传统的薄片薄得多,它的吸收能力

至少为 20 分贝,使其重量轻得多,而通过改变薄膜的厚度可以吸收 20 到

100 千兆赫之间的频率。在毫米波模块周围应用这种薄膜可以消除电磁干

扰,而不会破坏产品设计的灵活性。东丽的薄膜很容易安装在智能工厂和

其他场所,并解决设备之间的故障。(来源:碳纤维及其复合材料技术)

吉林碳谷拟成立合资油剂子公司

近日,吉林碳谷碳纤维股份有限公司发布

公告称,根据公司战略发展规划的需要,公司

在吉林市设立合资子公司:吉林国兴宝冠助剂

有限公司,主要从事油剂的研发和生产。新公

司注册资本为 4 千万人民币,其中吉林碳谷碳

纤维股份有限公司认缴出资人民币 2,040 万

元,占注册资本的 5 1 %,北京宝冠助剂有限公司认缴出资人民币 1 , 9 6 0 万元,

占注册资本的 49%。(来源:吉林碳谷)

在吉林市设立合资子公司:吉林国兴宝冠助剂

有限公司,主要从事油剂的研发和生产。新公

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NASA 推进低温氢燃料客机开发工作

据美国《航空周刊》网站近日报道美国宇航局

(NASA)与伊利诺伊大学厄巴纳 - 香槟分校(UIUC)

签署协议,继续推进零排放概念客机的开发工作,其

概念机使用液氢作为燃料和冷却剂,以实现超导性能,

提高效率并减轻重量。该协议将 NASA 在大学领导力

倡议(ULI)下的高效电气技术飞机中心(CHEETA)

项目延长了两年(开始第二阶段)。据悉,CHEETA 项目第一阶段于 2019 年

启动,原计划今年 6 月完成,CHEETA 也是第一个进入第二阶段的 ULI 项目。

CHEETA 项目开发了一种 180 座单通道概念客机,计划于 2050 年投入使用。

该机采用零排放推进系统,包括液氢(LH2)燃料电池、超导电缆、电子设备

和电动机,液氢储罐配置于机舱上方。项目团队开发了一种集中式和分布式

混合电力架构,峰值功率 25mW,其氢燃料电池采用高温质子交换膜,产生的

电力通过超导电缆以 270V 直流电的形式传输,经液氢冷却到 20K 后输送给

一排单个功率 2.5 兆瓦的超导电动机,为风扇提供动力。

该机翼展 40.9 米(134.2 英尺),较波音 737-800 客机长 15%,长出

的部分可折叠以适应机场布局;采用准圆柱形机身,液氢储罐安装在增压

座舱外;使用液氢冷却电子设备,冷却效率超过 99%;超导电缆的重量是铝

导体的 1/30,产生的热量是铝导体的 1/100;低温冷却电机的系统功率密

度 50kW/kg,是目前飞机电机装置的 10 倍。CHEETA 项目第二阶段将开展

300kW 低温冷却电机、300kW 零损耗超导电缆、300 升液氢储罐等子部件测试。

其中,液氢储罐的重量指数计划达到 0.6,意味着该系统中 60% 的质量是液

氢(现有液氢储罐小于 30%)。由于该机采用非常规配置,为了能够有效集

成液氢储罐、机身和风扇等众多子系统,CHEETA 团队计划先使用气态氢燃料

开展缩小比例模型的飞行试验。(来源:全球航空资讯)

签署协议,继续推进零排放概念客机的开发工作,其

概念机使用液氢作为燃料和冷却剂,以实现超导性能,

提高效率并减轻重量。该协议将 NASA 在大学领导力

倡议(ULI)下的高效电气技术飞机中心(CHEETA)

神木鹏森建设 2000 吨轻量化玻璃钢

神木市位于陕西北部、秦晋蒙三省(区)接壤

地带,境内煤炭资源丰富, 煤矿数量达到 100 座

以上,因此对于煤矿支护材料和锚固剂需求量很大。

近 年来,随着轻量化玻璃钢复合材料支护技术在煤

炭行业的推广应用,煤矿企 业对轻量化玻璃钢复合

材料的需求量还逐年递增,因此神木市鹏森商贸有

限 公司拟投资 4000 万元在神木市经济技术开发区建设 2000 吨 / 年轻

量化玻璃钢 复合材料产品制造项目。项目主要建设内容:新建玻璃钢设备

生产线 2 条、锚固剂生产线 2 条以 及生产车间、库房、维修车间、办公

楼、宿舍楼及配套附属设施。(来源:DDFiberglass)

地带,境内煤炭资源丰富, 煤矿数量达到 100 座

近 年来,随着轻量化玻璃钢复合材料支护技术在煤

炭行业的推广应用,煤矿企 业对轻量化玻璃钢复合

材料的需求量还逐年递增,因此神木市鹏森商贸有

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DLR 交付由碳纤维增强热塑性复合材料

制成的飞机“多功能机身演示件”

日前,德国宇航中心(DLR)与 Premium AEROTEC 公司、

空客公司以及 Aernnova 合作,生产并成功交付了由碳纤维增

强热塑性复合材料制成的飞机机身部件——“多功能机身演

示件”(MFFD),其关键技术由 DLR 开发。该演示件采用特

殊材料制成 (LM_PAEK),不易损坏,比铝制组件轻约一吨。此外,

该演示件还使用了全新的生产和装配技术,实现了具有成本效益、资源节约的生

产流程,最大限度减少了能源消耗。该演示件的机身半壳(飞机机身的上半部分)

在奥格斯堡的 DLR 制造,目的是研究使用的材料并展示必要的技术。2023 年 7 月

18 日,MFFD 项目合作伙伴成功完成半壳交付。

热塑性 CFRP 上壳的设计由 Premium AEROTEC 公司主导完成。自动化生产和机器

人工具主要是由 DLR 轻量化生产技术中心(ZLP)开发,目前研究人员已经掌握了三

项基本技术——激光原位光纤放置、连续超声波焊接和电阻焊接。为了生产飞机外壳,

DLR 团队使用了一个倒挂的机器人,使用激光精确加热材料条并将其分层,形成复

合材料层压板。由于材料浪费极少,因此该系统材料利用率极高。这在平衡成本方

面非常重要,因为 CFRP 的成本比铝高得多。此外,由于不需要在热压釜中固化,该

系统将生产时间缩短了 40%,从而进一步降低了成本。在下一个生产步骤中,外蒙

皮必须安装纵向加强筋,而且 44 个纵梁不是铆接的,而是通过超声波焊接到部件上

的,这在世界上尚属首创。为此,ZLP 团队让机器人沿着纵梁移动,并进行高精度

自动路径校正。这种方法比传统的机械过程要快得多,而且与后续的连接技术一样,

具有不产生切屑或灰尘的优点,因此无需在最终组装之前将机身外壳连接在一起。

DLR 团队开发的第三项技术涉及横向加强筋的安装。该技术使用电流对肋条

进行加热,并使用专门工具进行电阻焊接,可提供极高的焊接强度。与铝合金相比,

热塑性 CFRP 减少了生产时间,降低了制造成本,而且由于没有孔洞,可使飞机蒙

皮保持完整且无灰尘。奥格斯堡团队改进了电阻焊接工艺,将纵向加强筋连接到

横梁上。由于这项工作非常细致并且在极其狭窄的条件下进行,研究团队将标准

机器人与小型轻型机器人结合起来,这种灵活控制的“协作机器人”能够自动与

框架和纵梁对齐,并快速准确地焊接数十个连接元件。

通过 MFFD,DLR 成功生产了世界上最大的由纤维增强热塑性复合材料制成的飞

机部件。该项目开发的技术成熟度显著提高,且碳足迹非常大幅降低。因此,DLR

为气候友好型飞行做出了重大贡献。正如当前项目所示,ZLP 团队已为开发下一代

飞机铺平了道路。该技术提高了地区、国家和欧洲层面的竞争力。自 6 月中旬以来,

机身半壳运抵项目合作伙 Premium AEROTEC 公司,并在其奥格斯堡工厂完成了门框

的精加工和安装工作。成功交付后,该部件目前正被运送位于施塔德的弗劳恩霍夫

制造技术和先进材料研究所(IFAM),在那里它将与来自荷兰的机身下壳体(STUNNING

项目)连接起来,在今年年底前形成完整的机身外壳部分。随后,空客公司将在汉

堡应用航空研究中心 (ZAL) 对这些技术进行最终验证。(来源:全球航空资讯)

强热塑性复合材料制成的飞机机身部件——“多功能机身演

示件”(MFFD),其关键技术由 DLR 开发。该演示件采用特

殊材料制成 (LM_PAEK),不易损坏,比铝制组件轻约一吨。此外,

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量 体 定 制 大 飞 机 ―― 国 产 自 动 铺 丝 机 诞 生

近日,中国航空制造技术研究院(以下简称航空工业

制造院)大型复合材料自动铺放成型设备研制项目团队带

头人冯长征正与技术人员一起,对即将交付的几台机器人

式自动铺丝机,进行调试测验。该设备可量体定制新型大

飞机,主要用于飞机机身、尾锥等飞机大型、复杂复合材

料构件的铺放制造。2005 年,航空工业制造院开启自主研发复合材料构件自

动化成型装备之旅。2022 年 10 月,航空工业制造院向航空主机厂交付新一代

机器人式自动铺丝机。经验证,技术水平比肩世界先进,打破了这项技术长期

受制于人的困境,实现了“材料 + 工艺 + 设备 + 软件”技术体系全链条贯通。

复合材料构件自动化成型装备的设计制造是一项综合技术,涉及材料、

工艺、设备及软件,协同精准度误差不能超过 0.01 毫米。因构件异形,铺

放的丝束必须随时变形。因此,丝束送进裁断、不等宽均匀铺放丝束,是

研制自动铺丝机最大的难题。“先找准粘合剂,即预浸料,将‘丝’粘在

一起,制成 1 5 0 0 米长的预浸丝束;在保证高速长距铺放时,按设计精准裁剪,

使不等宽的丝束不变形。”冯长征说。

2019 年,技术人员相继攻克了“丝束送进裁断以及铺放的张力、温度、

压力、精度”等关键技术,并搭建起一支独立的铺丝机研发团队。三年来,

研发团队先后解决了铺丝设备位置失准、速度失恒、张力失稳、断丝失离(分

而不离)、算法失灵等多个难题,终于让自主研制的高端自动铺丝机能够

成功应用于飞机制造。(来源:科技日报)

制造院)大型复合材料自动铺放成型设备研制项目团队带

头人冯长征正与技术人员一起,对即将交付的几台机器人

式自动铺丝机,进行调试测验。该设备可量体定制新型大

时代新材博戈亚太与无锡锡山经开区

签订合作备忘录

近日,时代新材博戈亚太区与无锡市锡山经济技术开发区就

博戈亚太区总部及博戈二期制造基地项目签订合作备忘录。锡山

区委书记方力一行来到公司材料技术与工程研究院调研考察,详

细了解了公司减振、降噪、轻量化等核心技术和主要产品,对公

司在高分子材料研究与工程化应用方面取得的成绩给予高度肯定。随后,双方就博

戈亚太总部及二期制造基地项目进行了座谈和交流,共同见证了合作备忘录的签署。

自 2014 年收购博戈后,为做强做大中国区业务,中车时代新材于 2015 年启动

了无锡工厂的建设项目。2019年底,一期工厂竣工,预计本年度销售额将超过 3亿元。

基于公司的全球战略规划,博戈计划将亚太总部设置在无锡市锡山区。未来,博戈

亚太将继续扎根汽车 NVH 减振降噪及轻量化主航道,以无锡作为亚太总部运营和研

发中心,构建灵活高效的运营组织,加强创新能力,努力成为亚太地区领先的乘用

车及全球商用车 NVH 减振降噪及轻量化整体解决方案供应商。(来源:时代新材)

博戈亚太区总部及博戈二期制造基地项目签订合作备忘录。锡山

细了解了公司减振、降噪、轻量化等核心技术和主要产品,对公

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上海电气年产 150 套百米级陆上风机叶片

制造基地竣工

甘肃省张掖市高台县地处河西走廊中部,是我国风能资源富集、开发

条件优越地区之一,境内可供开发风光电的戈壁荒滩达 2 0 0 0 多平方公里。

7 月 24 日,中建三局三公司承建的上海电气风电集团风力发电叶片制造基

地项目在此吹响戈壁风能产业“新号角”,正式竣工试运行。总装厂房内,

随着一声令下,黑色传送带缓缓启动,生产线正式投入运行。

据悉,该项目总投资 23 亿元,全部建成达产后,可实现年产值约 51

亿元,带动当地 700 余人就业,拉动地方经济增长。作为张掖市重点项目,

风机叶片、风电整机装配、储能电池装配等生产线一应俱全,并配套有辅

助生产车间等相关设施,能实现年产 150 套百米级风机叶片的产能规模。

此外,该项目致力于“零碳智能”,将贯彻数字化智能工厂概念,提

高生产效能,更好地利用西北地区风电资源,帮助张掖市落实“双碳”行动、

共建美丽家园,跑出高质量发展“加速度”。 (来源:中国日报)

甘肃省张掖市高台县地处河西走廊中部,是我国风能资源富集、开发

拓展上游产业链 飞泽复材开发多轴向

经编织物定制化解决方案

日前,为蔚来汽车供货超 10w 套的飞泽复材

利用自有的德国先进生产线,拓展碳纤维复合材

料上游产业链,开发出最大幅宽 2540mm 的多轴

向经编织物定制化解决方案,可满足客户个性化

生产需求。据悉,飞泽复材的经编织物生产线,

最大幅宽 2540mm,适用于 1K~50K 碳丝,可生

产 0°、90°、±45°单向及多轴向经编织物。该生产线配备高精度在

线撒粉模块,能够确保碳布表面均匀添加 Binder。

目前,飞泽复材已掌握国内外通用级碳纤维织物工艺包,并拥有超

过 320 万平米的织造经验,能够根据客户需求快速迭代,实现多种纤维

方向经编织物的定制生产。产品覆盖汽车、风电、轨道交通、船舶、航

空航天等领域。(来源:飞泽复材)

利用自有的德国先进生产线,拓展碳纤维复合材

料上游产业链,开发出最大幅宽 2540mm 的多轴

生产需求。据悉,飞泽复材的经编织物生产线,

最大幅宽 2540mm,适用于 1K~50K 碳丝,可生

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翼展高达 35 米,英国碳纤维密集型临空无人机

取得新进展

近日,英国工程师成功地完成了英国 BAE Systems 公司

高空平台系统无绕线航空系统(UAS)PHASA-35 的平流层飞

行试验。在不到 24 小时的时间里,PHSA-35 飞行高度飙升

至 66000 多英尺(约合 20100 余米),到达平流层,然后成

功着陆。PHAS-35 由 BAE Systems 的子公司 Prismatic 有

限公司设计,翼展 35 米,有效载荷 15 公斤,采用了一系列

全球领先的技术,包括 2019 年签订合同的先进复合材料、

Piran advanced composites 为该系统的机身和其他飞行关

键部件生产碳纤维复合材料组件——能源管理、太阳能电池和光伏阵列,可以在

白天提供能量,这些能量储存在可充电电池中以保持夜间照明。本月初空中客车

公司 HAPS 技术业务的新名称 Aalto HAPS 已与百慕大移动网络运营商 Paradise

mobile 签署谅解备忘录,将在该地区引入基于 HAPS 的解决方案。

Aalto HAPS 是空客公司的子公司,通过其 Zephyr(西风)太阳能飞机为

移动连接、平台移动、地球观测和政府应用提供服务。Zephyr 无人机是一种固

定翼、太阳能、净零复合材料飞机,旨在通过永恒的飞行重新征服平流层。无

论白天还是晚上,Zephyr 都能够提供低延迟、直接到设备的 4G/5G 服务,充

当空中之塔,能够补充地面网络。根据双方合作协议,Paradise mobile 将在

2024 年推出商业服务时使用 Aalto 的临空飞行平台,使其能够在 HAPS 可以提

供的广阔覆盖范围内为用户提供服务。

此外,HAPS 解决方案可以在关键事件期间扩大覆盖范围,并且可以快速轻

松地部署。Zephyr 临近空间无人机系统由空中客车公司与美国陆军合作开发,

无人机机身很窄,翼展为 25 米,由于采用了碳纤维复合材料机身,飞机重量仅

为 75kg。轻巧的结构使 Zephyr 无人机能够在 70000 英尺(21,340 米)的高

空携带高达 50 磅(22.5kg)的有效载荷,包括光学、红外、激光雷达和高光

谱传感器、雷达和合成孔径雷达 (SAR),甚至预警系统。(来源:复材视角)

高空平台系统无绕线航空系统(UAS)PHASA-35 的平流层飞

行试验。在不到 24 小时的时间里,PHSA-35 飞行高度飙升

至 66000 多英尺(约合 20100 余米),到达平流层,然后成

功着陆。PHAS-35 由 BAE Systems 的子公司 Prismatic 有

全球领先的技术,包括 2019 年签订合同的先进复合材料、

Piran advanced composites 为该系统的机身和其他飞行关

广西科学院复合材料研究院成立

近日,广西科学院复合材料研究院在桂林揭牌,标

志着广西在复合材料研发与产业深度融合方面步入新台

阶。广西科学院与广西纳维科创有限公司联合共建复合

材料研究院,以“强化基础科学研究,赋能实体产业发展”

为主旨,双方将充分发挥产研院体制机制优势,做强复

合材料科研及产业应用。据了解,未来广西科学院复合

材料研究院将以市场为导向深化基础性研究,进一步拓宽应用领域,促进科技成

果转化,面向东盟开拓国际市场,并形成一系列产业标准。(来源:新华网)

志着广西在复合材料研发与产业深度融合方面步入新台

材料研究院,以“强化基础科学研究,赋能实体产业发展”

为主旨,双方将充分发挥产研院体制机制优势,做强复

合材料科研及产业应用。据了解,未来广西科学院复合

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日前,巴斯夫与明阳达成协议,在华南共同建

设运营海上风电场,并成立合资公司“湛江明阳巴

斯夫新能源有限公司”。其中,明阳将持股 90%,

巴斯夫持股 10%。该风电场位于广东省湛江市,总

装机容量为 500 兆瓦。经相关部门批准后,该风电

场预计将于 2025 年全面投入运营,其发电量将主

要为巴斯夫湛江一体化基地提供可再生能源电力。

这是中德首个涉及开发、建设和运营的海上风电场项目。该风电场是

巴斯夫湛江一体化基地实现 100% 绿电供应的重要里程碑。巴斯夫致力于将

其在湛江的一体化基地建设成为可持续和智能生产的典范。

该项目在为巴斯夫湛江一体化基地提供可再生能源电力的同时,还将

促进创新。它通过整合巴斯夫在先进材料和明阳在可再生能源开发上的优势,

将为风电行业带来更安全、更具成本效益的技术。(来源:巴斯夫)

巴斯夫牵手国内风电巨头于湛江共建海上风电场

斯夫新能源有限公司”。其中,明阳将持股 90%,

装机容量为 500 兆瓦。经相关部门批准后,该风电

场预计将于 2025 年全面投入运营,其发电量将主

要为巴斯夫湛江一体化基地提供可再生能源电力。

哈工大牵头“海洋工程用热塑性复合材料筋材及

其应用技术研究”项目启动

近日,哈尔滨工业大学官网发布消息,由土木工程

学院咸贵军教授担任项目首席科学家的国家重点研发

计划“先进结构与复合材料”重点专项“海洋工程用热

塑性复合材料筋材及其应用技术研究”项目启动暨实施

方案论证会在北京召开。该项目由哈工大牵头,南方科

技大学、东南大学、同济大学、北京科技大学等 10 家单位共同参与。

项目将研发先进高性能热塑性纤维复合材料筋及其增强海洋工程结构

的设计方法与应用技术,研究成果将推动我国先进热塑性纤维复合材料创

新发展,提升海洋工程服役寿命,助力我国海洋经济发展和海洋强国战略。

咸贵军教授代表项目组介绍了项目的整体实施方案,围绕项目背景与意义、

目标与考核指标、研究内容与创新点、技术路线与研究方案、组织实施与

经费管理等内容进行了汇报。

专家组对项目实施方案进行了论证,认为该实施方案合理可行,目标

明确,研究内容翔实,总体安排符合任务书要求,可实现项目预期目标,

并从项目关键技术难点、创新点、成果集成与示范应用等多个角度提出了

建设性意见和建议。专家组认为,该项目是海洋工程用先进复合材料领域

的重要探索,希望项目团队能够围绕任务书的预期目标,以满足国家重大

需求和重大工程为指引,加强科研攻关,取得一批标志性成果,助推我国

海洋强国战略的实施。(来源:哈尔滨工业大学)

学院咸贵军教授担任项目首席科学家的国家重点研发

计划“先进结构与复合材料”重点专项“海洋工程用热

塑性复合材料筋材及其应用技术研究”项目启动暨实施

方案论证会在北京召开。该项目由哈工大牵头,南方科

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“威海造”碳纤维设备漂洋过海到印度

“装车、发货!”8 月 10 日,在威海

捷诺曼自动化股份有限公司,经过一番细

致周密的性能参数核对,3 个月前印度客

户订下的 3 台多工位碳纤维氢气瓶缠绕机

正式通过验收,即将漂洋过海发往印度。

临行前,客户十分满意,表示后续经过生

产验证后,还要再来批量订货。( 在威海

捷诺曼自动化股份有限公司生产车间里,

技术人员正在安装调试龙门纤维缠绕机。威海日报记者 孙大伟 摄)不仅

有远道而来的印度客户,最近一段时间,还陆续有江苏、广东的近 15 家新

客户前来考察、下单。“现在我们碳纤维氢气瓶缠绕机的订单已经排到年底,

生产线正开足马力赶进度。”公司总经理朱勇说。

捷诺曼最初是一家主攻高端自动化控制系统的系统供应商企业,近年

来,随着配套服务经验、客户资源的不断积累,公司开始转向生产整套产品,

碳纤维氢气瓶缠绕机便是 2020 年着手研发的新产品。碳纤维氢气瓶是新

能源汽车的“油箱”,给燃料电池提供氢气动力,瓶体性能越稳定,储能

效果越好,且安全系数更高。行业内做碳纤维氢气瓶缠绕机的企业很少,

大多卡在工艺技术高压这块“硬骨头”上。为了攻克难关,整整 8 个月的

时间,捷诺曼的研发团队几乎“泡”在实验室,一遍遍修改图纸、做实验,

攻破一个又一个技术难题。

“我们和哈尔滨工业大学、山东大学等高校科研院所合作进行了大量

的理论研究和原理样机的设计,又做了多次实验改进。目前研发生产的这

台设备自动化程度高,能够实现自动上下料、同步主轴双驱动、内胆自动

充气、自动贴砂裁砂、自动配焦等功能,技术上可比肩国外先进产品,但

价格低了一半。”提起设备,朱勇言语里满是自信。

手握“王牌”产品,如何让优势进一步放大?捷诺曼又将目光瞄准整

条生产线的无人化,设计开发出氢气瓶自动化缠绕生产线。这条自动化生

产线集合了内胆成型、自动树脂混合和供胶系统、双驱缠绕系统、自动固

化系统、氢气瓶卸料自动输送系统等,实现了系统的全信息化流程控制。“概

括来说,只需把原材料投入生产线,工人动动手指,就能生产出一个完整

的氢气瓶。”朱勇介绍。有了整个自动化生产线,不仅各工序间的配合快

速稳定,还保证了始终如一的缠绕质量,生产效率和产品质量得到双提升。

今年上半年,捷诺曼已完成年度生产计划的 70%。公司将继续加强和

科研院所的合作,不断优化气瓶关键设备的配置,研发更多自动化新技术,

为客户提供整套的无人化碳纤维氢气瓶生产线的解决方案,推进企业高质

量发展。(来源:威海新闻网)

捷诺曼自动化股份有限公司,经过一番细

致周密的性能参数核对,3 个月前印度客

户订下的 3 台多工位碳纤维氢气瓶缠绕机

产验证后,还要再来批量订货。(

捷诺曼自动化股份有限公司生产车间里,

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Omni Tank 复合材料公路罐车:提高

有效负载能力,减少碳排放

澳 大 利 亚 复 合 材 料 创 新 者 Omni Tanker 与 Mick

Murray Welding 合作推出了据称是世界上第一辆用于运

输化学液体的复合材料三节连接的公路列车油罐车。由于

采用碳纤维结构,该罐车单次运行能够移动近 100 吨的

有效负载——比当前不锈钢罐同类产品的有效负载增加

了 15%,从而减少了行程次数和相关排放——同时显著减

少了排放量及其客户 Townsville 物流公司的运营成本。Omni Tanker 首席执行

官兼创始人 Daniel Rodgers 表示:“Omni Tanker 将先进制造技术与航空航

天材料和重型拖车相结合,为澳大利亚关键矿物加工行业提供改变游戏规则的液

体有效载荷。Mick Murray Welding 对于我们在采矿业的第一个产品的项目成

功至关重要。他们知道采矿业的需求,也知道自己所处的恶劣操作条件,因此将

Omni Tanker 的轻型储罐与其高强度钢骨架拖车相结合绝对有意义。”

化学品公路运输是一个要求严格的行业,需要经过验证的材料。三节连接的

公路列车油罐车上使用的 Omni Tank 需要在内部包含挡板,作为减轻液体晃动

的安全功能,并满足危险品运输罐的监管要求。Omni Tanker 生产的复合材料储

罐具有碳纤维的强度和轻质特性,并采用该公司的专利技术,结合特种热塑性内

衬的耐化学性。该工艺的关键是将热固性材料与热塑性塑料连接——在本例中,

将碳纤维增强聚合物 (CFRP) 储罐结构与聚乙烯热塑性衬里连接起来。该内衬能

够无污染地运输高纯度化学品以及 8 类危险品,保护结构罐。

Omni Tanker 还采用先进的复合材料和工程实践来开发模内挡板,该挡板高

度专业化,可以更好地管理公路罐车中的流体运动(浪涌),从而提高安全性。

Omni Tank 表示,基于与罐内衬同时生产内部挡板的成型工艺,挡板与罐壁的连

接处没有接缝或连接处。因此,储罐的内衬是无焊缝的。2019 年启动的全球创

新联系 (GIL) 资助项目也进行了大量的应用研究和开发。五年前提出的模内挡

板原理现已成为 Omni Tanker 创新产品组合的重要组成部分。这些结构已获得

型式批准,澳大利亚公路列车的单元建造将于 2022 年底完成,随后欧洲交换罐

将于 2023 年初根据欧洲 ADR(公路)和 RID(铁路)进行首次型式批准。进入

澳大利亚市场以及北美和欧洲等出口市场。

三节连接的公路列车油罐车组现已交付给 Townsville 物流公司,用于澳大利

亚北部的重酸运输,有效载荷能力更大,意味着更少的行程,以及相关的成本和

环境效益。Omni Tanker 于 2016 年开始出口,相信这一突破性解决方案具有巨大

的国际潜力。“这是我们与 Mick Murray Welding 合作为 Townsville 物流公司建

造的罐车组,实际上,这是世界上同类型中的第一个罐车组。” Rodgers 说道。

除了上述优势之外,三节连接的公路列车油罐车项目还帮助 Omni Tank 的客户

Townsville Logistics 解决环境和排放目标,同时提高利润。(来源:荣格)

Murray Welding 合作推出了据称是世界上

输化学液体的复合材料三节连接的公路列车油罐车

采用碳纤维结构,该罐车单次运行能够移动近 100 吨的

有效负载——比当前不锈钢罐同类产品的有效负载增加

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近日,西安交通大学官网发布消息,学校

科研团队利用液晶弹性体的可逆热致伸缩变形

能力,结合连续纤维材料的优异力学性能,提

出一种基于连续纤维增强液晶弹性体的直写 4D

打印方法,液晶弹性体复合材料内部嵌入的连

续纤维起到了显著增强力学性能以及实现弯曲

变形效果的作用。

该打印方法能够通过调控纤维在复合材料

丝材内部的偏置位置实现打印结构可控的承载

特性及变形形态。打印的液晶复合材料可以承

受高达其自身重量 2805 倍的载荷,并在 150

℃条件下实现每毫米 0.33 的弯曲曲率。利用这

一工艺制备了具有承载能力以及变形能力的复

合材料桁架结构,解决了传统 4D 打印结构力学承载性能差的难题。研究成

果以《具有可编程空间变形能力的可控偏置连续纤维 / 液晶弹性体复合材料

4D 打印》为题发表在期刊《自然通讯》上,论文第一作者是西安交通大学

博士生王清瑞,田小永教授为唯一通讯作者,论文作者还有李涤尘教授、博

士生张道康、硕士生周艳丽,西安交通大学为唯一完成单位。

连续碳纤维具有良好的导电导热性能和极低的热膨胀系数,研究团队利

用其与树脂基体的热膨胀系数差异明显,提出了一种基于连续碳纤维的热变

形可调谐超表面的设计与 4D 打印方法,通过连续纤维复合材料手性结构设

计,将复合材料和热塑性树脂分区沉积成形,基于理论计算、有限元分析和

实验揭示了结构参数对热变形和电磁频率控制的影响规律。所制备超表面结

构的最大热膨胀系数测量值达到了 1333×10-6K-1,实现了等效热变形前

后的超表面对 -1 dB 电磁波透射频段 28.1% 的偏移,该方法为空间天线结

构在轨电磁性能调控提供了一个新思路。

研究成果以《4D 打印连续纤维热控超表面》为题发表在《虚拟与物理

原型》上,论文第一作者是西安交通大学博士生康友伟,田小永教授为唯一

通讯作者,论文作者还有西安交通大学李涤尘教授、吴玲玲副教授,航天五

院西安分院马小飞研究员等。论文研究得到了国家自然科学基金、国家重点

研发计划、西安交大青年拔尖人才支持计划,以及西安交大分析测试中心的

大力支持。研究团队在连续纤维增强复合材料 3D/4D 打印开展深入研究与

应用推广,2020 年支撑了我国首次也是国际首次太空 3D 打印实验,通过创

新创业、校企联合,开发连续纤维 3D 打印工艺装备,推动复合材料增材制

造技术的产学研用深度融合发展。(来源:西安交通大学)

西安交大在连续纤维复合材料 4D 打印

研究方面取得新进展

科研团队利用液晶弹性体的可逆热致伸缩变形

打印方法,液晶弹性体复合材料内部嵌入的连

续纤维起到了显著增强力学性能以及实现弯曲

变形效果的作用。

丝材内部的偏置位置实现打印结构可控的承载

特性及变形形态。打印的液晶复合材料可以承

受高达其自身重量 2805 倍的载荷,并在 150

一工艺制备了具有承载能力以及变形能力的复

合材料桁架结构,解决了传统 4D 打印结构力学承载性能差的难题。研究成

变形效果的作用。

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Fraunhofer IPT 成功从压力储氢瓶中回收

碳纤维增强复合材料

通过“储罐循环”研究项目,弗劳恩霍夫生产技

术研究所 (Fraunhofer IPT) 的研究人员开发了一

种新的回收工艺,剥离回收用过的压力储氢罐的纤维

增强材料,以重新用于新的轻量化产品。据报道,回

收纤维增强聚合物 (FRP) 而不会对产品质量造成任

何重大损失的目标已经成功实现,回收材料的性能保

留了 90% 以上。Fraunhofer IPT 称,高质量的复合材料压力储氢罐通常采

用激光辅助的带缠绕 (LATW) 工艺制造,玻璃纤维或碳纤维增强热塑性单向

带缠绕在内胆上。覆盖储罐的单向带在压力罐的常规生命周期中无法重复使

用,最终作为废物被丢弃。

Fraunhofer IPT 申请专利的回收方法 (DE 10 2016 117 559 A1) 可

以将单向带从内胆上移除,剥离掉的单向带可以重复用于同样采用带缠绕工

艺制造的其他产品。项目研究人员开发了一种带有几个模块的原型设计:单

向带在回收过程中穿过一个模块,然后储存在另一个模块末端的卷轴上。在

后续测试中,科学家们检查了回收材料和原始材料的机械承载能力。测试数

据表明,回收过程并没有显著降低材料的性能。破坏性标准测试表明,回收

材料的机械性能与原始材料相比仅损失了 5-10%。

基于这些发现,研究人员能够对回收过程进行设计,并开发出可以连接

到机械臂上的储罐回收模块。研究人员报告称,这项创新使具有复杂 3D 几

何形状的储罐能够完全回收,并且在模块设置中,回收过程和随后的单向带

重绕过程可以实现自动化。Fraunhofer IPT 称,储罐回收模块的实施有效

地探索了纤维复合材料回收技术中节省能源、材料和成本上的极限可行性。

该工艺有助于推动未来热塑性纤维复合材料产品,尤其是使用带缠绕工艺制

造产品的可持续生产。(来源:复材展组委会)

术研究所 (Fraunhofer IPT) 的研究人员开发了一

种新的回收工艺,剥离回收用过的压力储氢罐的纤维

增强材料,以重新用于新的轻量化产品。据报道,回

何重大损失的目标已经成功实现,回收材料的性能保

留了 90% 以上。Fraunhofer IPT 称,高质量的复合材料压力储氢罐通常采

光威科技成功竞地 满足先进复合材料研发

中心发展规划

近日,威海光威复合材料股份有限公司发布公告称,全资子公司威海光威

复合材料科技有限公司参与了威海市国土资源局国有建设用地使用权挂牌出让

竞拍,并与威海市自然资源和规划局、威海市公共资源交易中心签署了《威海

市国有建设用地使用权网上挂牌出让成交确认书》。光威科技本次竞拍取得上

述地块的土地使用权,主要是基于公司先进复合材料研发中心发展规划,为公

司未来拓展业务和扩大规模提供必要土地资源储备,符合公司发展战略目标。

本次购买土地使用权的资金来源为公司自有资金。(来源:威海光威)

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悉尼大学(澳大利亚 Camperdown)的研究人员开

发了新方法,以解决未来汽车、航空航天和可再生能

源行业产生的碳 / 玻璃纤维复合材料废料。风机叶片、

氢罐、飞机、游艇、建筑和汽车制造是预计将成为全

球关键复合材料废物流的几个例子。如果不采取适当

的回收方法,预计到 2050 年,仅飞机和风力发电机行

业的碳纤维增强聚合物(CFRP)废料的年累积量就将达到 840,300 吨,相当

于 34 个完整的体育场。

虽然回收方法确实存在,但这些废物中的大部分目前都被填埋或焚烧。“原

始”复合材料的生产也对环境产生了进一步的影响,包括生产过程中的资源消耗

和高能源投入。尽管存在许多回收碳纤维复合材料的方法,悉尼大学的一个研究

小组表示,如果这些方法得到充分实施,有可能显著减少 70% 的能源使用,并防

止关键材料流被浪费。为了解决这个问题,Hadigheh 博士和他最近的博士毕业

生 Yaning Wei 博士开发了一种新的复合材料回收方法。Hadigheh 博士说:“我

们的动力学分析表明,与未经处理的 CFRP 相比,经预处理的 CFRP 经历了额外的

反应阶段,能够在较低的温度下增强分解。”。“溶剂解预处理不仅有助于更大

程度的分解,而且通过减少回收过程中的热消耗来保持纤维的机械性能。”

从预处理的 CFRP 中获得的再生纤维据说保留了高达 90% 的原始强度,超过

了仅通过热降解回收的纤维的强度 10%。Hadigheh 博士补充道:“为了证明我

们的方法在现实世界中的适用性,我们使用混合方法成功地回收了 CFRP 复合材

料制成的自行车车架和飞机废料的一部分。这些结果不仅验证了化学预处理的

有效性,还证明了回收碳纤维的机械特性得到了改善。”在之前的一篇论文中,

该团队还根据经济效率和环境影响,对 10 种不同的碳纤维和玻璃纤维复合材料

废物处理系统进行了详细评估,同时考虑了废物的类型及其地理位置。

Hadigheh 博士的团队发现,溶剂解法——一种在特定压力和温度下使用

溶剂可以分解材料的方法——可以回收碳纤维,同时带来高净利润。热回收方

法,如催化热解和热解与氧化相结合也提供了很高的经济回报。溶剂解和电化

学方法也被证明比填埋和焚烧能显著降低二氧化碳排放到大气中。

总之,该大学的研究人员表示,制造商应该超越不断创造原始材料,同

时从报废物流中开发回收产品。“这是一个巨大的机会,”魏说。“这不仅

是因为各种回收模式具有成本效益,对环境的影响最小。”在供应链日益中

断的时代,与进口产品相比,当地回收产品可以提供更直接的产品,并创造

一个蓬勃发展的先进制造业。”Hadigheh 博士的团队也在开发复合材料的回

收方法,最近还为一种机器申请了专利,该机器可以精确对齐回收的碳纤维,

从而使它们可以重新利用。(来源:CompositesWorld)

84 万吨复合材料废料来临!悉尼大学开发

新回收方法 显著减少 70% 能源使用

发了新方法,以解决未来汽车、航空航天和可再生能

源行业产生的碳 / 玻璃纤维复合材料废料。风机叶片、

氢罐、飞机、游艇、建筑和汽车制造是预计将成为全

球关键复合材料废物流的几个例子。如果不采取适当

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中国化纤协会与中芳新材料共建高性能芳纶

及复合材料研发生产基地

近日,中国化学纤维工业协会和中芳新材料有限

公司按照《中国化纤协会合作共建研发基地管理办法》,

决定合作共建“高性能芳纶及复合材料研发生产基地”。

双方将围绕芳纶、芳砜纶“双纶”驱动战略,加强产业

链协同创新和融合创新,助力中芳提升核心竞争力,向

一流高性能纤维企业迈进。

2021 年,中芳公司在东营经济技术开发区新材料

产业园建设了中芳新材料产业园。该产业园占地 365

亩,计划总投资 20 亿元,将规划建设芳纶、芳砜纶、

芳纶蜂窝及下游制品、设备制造、高性能纤维研究院

等多个产业链项目。项目全部建成后将具备差异化产品与下游应用技术研发

和产业化能力。目前,年产 5000 吨芳砜纶项目已成功投产,成为全球唯一

的芳砜纶生产线。今年 3 月底,项目一期一号线已经投产,预计今年可实现

1000 吨芳砜纶纤维的生产能力。同时,年产 5000 立方米芳纶蜂窝项目、年

产 20000 平方米高铁飞机内饰复合制件项目也已成功投产。

此外,中芳新材料还将投资新建年产 6000 吨对位芳纶纺丝项目、年产

4000 吨纤维改性产品项目、年产 2000 吨高端芳纶纸项目,未来还将规划筹

建聚芳酯纤维项目、聚砜酰胺电子级薄膜项目等。(来源:中国化纤协会)

先进的工程公司 Dash-CAE(英国阿宾顿)凭

借其源自 F1 赛车技术的 DNA,推出了一款新型碳

纤维整体式底盘 TR01。底盘实现了性价比的阶梯

式变化,为日益增长的高性能汽车和赛车行业中

的超级跑车、超级跑车和赛车项目提供了一种价

格合理且通用的解决方案。达世开发了 T R 0 1 底盘,

以满足市场对价格合理、高性能、“现成”碳纤

维一体式底盘的需求。据报道,作为一种大型一

体式部件,底盘制造具有挑战性,尤其是在性能、

质量和一致性方面。

据该公司介绍,TR01 适用于任何需要轻质

坚硬碳纤维单体车身的双座汽车,尽管主要是标

准化的,但可以适应客户的要求。它的刚度为

35000 牛米 / 度,重量仅为 50 公斤,价格低于 30000 英镑,比目前的价

格低约 50%。TR01 还提供了多功能性,以适应不同的前端 / 后端以及动力

传动系。客户可以定制 TR01 底盘,以更好地适应其特定应用,包括修改中

控台设计。底盘是通过结构分析开发的,以确保底盘能够满足欧洲 NCAP/

FMVSS 测试标准,并提供最佳的碰撞保护。

Dash 利用其在设计、工程和制造方面的内部专业知识,为各行业的项

目提供高质量的复合材料和增材制造(AM)解决方案。该公司的综合能力

包括计算机辅助工程(CAE)和设计、复合材料的理解、工程和制造,包括

先进的 AM、工具等。TR01 利用了该公司为高知名度的赛车队和项目进行工

程和制造的广泛历史。\"Dash 公司首席执行官 Tim Robathan 说:\"TR01 底

Dash-CAE 推出用于公路车的低成本

碳纤维单体壳

借其源自 F1 赛车技术的 DNA,推出了一款新型碳

纤维整体式底盘 TR01。底盘实现了性价比的阶梯

式变化,为日益增长的高性能汽车和赛车行业中

格合理且通用的解决方案。达世开发了 T R 0 1 底盘,

维一体式底盘的需求。据报道,作为一种大型一

体式部件,底盘制造具有挑战性,尤其是在性能、

质量和一致性方面。

坚硬碳纤维单体车身的双座汽车,尽管主要是标

准化的,但可以适应客户的要求。它的刚度为

双方将围绕芳纶、芳砜纶“双纶”驱动战略,加强产业

链协同创新和融合创新,助力中芳提升核心竞争力,向

产业园建设了中芳新材料产业园。该产业园占地 365

亩,计划总投资 20 亿元,将规划建设芳纶、芳砜纶、

盘为小众汽车制造商和大型国际原始设备制造商提供了新的可能性,它提供

了一个价格合理、用途广泛、轻质和高刚度的碳纤维单壳底盘。\" 这些项目

通常是昂贵的,而使用生产型碳纤维单体壳的能力是一种巨大的时间和成本

节约,同时不影响性能。(来源:CompositesWorld)

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空中客车公司正在展望一个更绿色的航空未

来,揭示了建造氢喷气式客机的主要项目,这些

客机不仅有一个完整的氢燃料推进系统,而且还

有一个氢辅助动力装置 (APU) 来在机上发电。

人们经常谈论新的氢经济,但这不仅仅是简单地

用氢换化石燃料。这两者是非常不同的东西,需

要的不仅仅是一台经过改装以燃烧氢气的发动机。它需要一个非常基础的完

整系统和工程。与空客 - 赛峰合资公司 ArianeGroup 合作,空客已经完成

了向航空燃气轮机发动机供应氢气的完整系统的测试。HyPERION 项目始于

2020 年 12 月,以氢的法语首字母缩写命名,用于对环境负责的航空推进,

旨在到 2035 年生产实用的氢商用客机。其目的是测试技术,以确保它们在

高度安全的情况下工作,并确定需要更多工作的领域。

在这种情况下,我们的想法是将空中客车公司在飞机制造方面的专业知

识与阿丽亚娜集团为阿丽亚娜系列太空火箭开发的液氢系统相结合。在新系

统中,氢气以过冷液体的形式储存在低温罐中。这被分配到燃料系统中,燃

料系统预热液体,将其转化为气体,以最佳温度和压力输送到发动机。

阿丽亚娜集团的弗农测试设施与法国航空航天实验室 ONERA 进行了测

试,在 2 0 2 3 年 5 月 1 2 日的概念验证测试中考察了兼容金属和氢气调节系统,

该测试使用了最初为阿丽亚娜火箭开发的电动泵、气体发生器和热交换器。

在另一个项目中,空中客车公司 UpNext 正在进行一个演示程序,以更换客

机上的“隐藏”发动机。

如果你问大多数人一架客机上有多少发动机,他们可能会数出挂在机翼

上的发动机,但飞机尾部还有一个喷气发动机。这就是 APU,它是一种喷气

式涡轮发动机,连接到发电机上,为飞机机载照明、厨房和驾驶舱航空电子

设备供电,并在提供加热和冷却的同时对机舱加压。空中客车公司想做的是

空客追求 100% 氢动力客机的新技术

来,揭示了建造氢喷气式客机的主要项目,这些

客机不仅有一个完整的氢燃料推进系统,而且还

有一个氢辅助动力装置 (APU) 来在机上发电。

人们经常谈论新的氢经济,但这不仅仅是简单地

用氢换化石燃料。这两者是非常不同的东西,需

东方风电叶片产业凉山项目部首支 B973A

叶片顺利下线

近日,东方风电叶片产业凉山项目部首支 B973A 叶片

顺利下线,刷新了凉山项目部产出叶片最长纪录。标志着

凉山项目部具备 97.3 米级大型陆上风电叶片量产的能力。

同时,B973A 叶片也是凉山州已建和在建风电项目装机最

长的叶片。为确保 B973A 叶片按时间节点顺利投产,在车

间场地受限、行车改造等情况下,凉山项目部精心策划、

周密部署,生产、设备、安全、技术质量、后勤保障等各战线形成合力,紧盯

B973A 模具切换安装目标开展工作,从场地规划、老模具撤除、新模具安装调试、

配套工装制作、行车吊车保障协调、现场安全管控、生产人员培训等方面通力合

作、相互支持。六月中旬,项目部所在地遭遇前所未有的 40 度极端高温天气,

管理人员全程铆在现场,第一时间解决模具撤除、安装及生产中出现的问题,辅

助及生产员工挥汗如雨、任劳任怨,充分展现了“迎难而上、敢于胜利”的精神

面貌,为 B973A 模具顺利投产提供了坚强有力的保障支持。在全体成员的努力下

B973A 仅用时 4 天便完成叶片试制下线全流程。

到 2025 年建造一款名为 HyPower 的技术演示机,用氢燃料电池取代空中客

车 A330 上的 APU,从而降低传统机组的排放和噪音水平。

空中客车公司 UpNext 首席执行官 Michael Augelo 表示:“这些测

试将标志着我们的脱碳之旅和零计划迈出新的一步,通过一项雄心勃勃的

飞行演示,该演示将于 2025 年底前升空。”“我们想展示该系统的可操作

性和集成性,包括为飞机加氢。我们将在现实条件下展示该系统,爬升到

25000 英尺(7620 米),并以 10 公斤(22 磅)的重量飞行一小时机上

的气态氢。然而,我们不能单独做到这一点,我们与西班牙政府和外部合作

伙伴的合作将是这一系列测试的关键推动者。”(来源:杨超凡)

顺利下线,刷新了凉山项目部产出叶片最长纪录。标志着

凉山项目部具备 97.3 米级大型陆上风电叶片量产的能力。

长的叶片。为确保 B973A 叶片按时间节点顺利投产,在车

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精工科技与西安理工大学签署

校企合作协议

AnalySwift 公司为 NASA 开发先进

可定制复合材料设计工具

美国宇航局(NASA)已将价值 799954 美元的第

二阶段小型企业技术转让(STTR)合同授予普渡大

学下属的商业软件提供商美国 AnalySwift 公司。该

公司将开发先进可定制复合材料设计工具(DATC),

并在 2 年合同结束时正式推出。AnalySwift 公司总

裁兼首席执行官艾伦·伍德(Allan Wood)表示,

材料仿真能力的进步并不能完全跟上制造技术的进步。DATC 将显著提高 NASA

对先进可定制复合材料航空航天结构件的设计和分析能力。伍德表示,DATC

将用于设计下一代航空航天结构件,例如混合 / 翼身融合机体、太空运载火箭、

太空中转站和其他有效载荷的连接配件。这些由先进可定制复合材料制成的结

构件将减轻整体重量并具有更好的增强性能。传统复合材料由基体和平直纤维

增强体固化形成,使得预测其性能变得更加简单。伍德表示,先进的可定制复

合材料并不局限于直线型纤维增强体。

可定制的复合材料包括丝束牵引类复合材料,其中纤维沿着曲线路径而不

是传统的直线路径进行铺设;还包括可变厚度复合材料,其中各层铺放厚度不

同,可以用连续纤维或短纤维进行局部增强。尽管结构复杂性的增加使得准确

预测其性能变得更加困难,但这种定制能力仍然可以促使结构重量的大幅减轻

或承载能力显著提高。此外,拥有针对这些材料的仿真工具将避免工程师不得

不依赖昂贵且耗时的物理实验,而不是通过虚拟测试和设计来补充它们。

AnalySwift 公司将集成多种工具来创建 DATC。DATC 将基于基因组结构

机制(MSG)及其由普渡大学开发的配套代码 SwiftComp,还将包括第三方结

构求解器工具、通用优化器和机器学习包。这些工具将被集成到一个统一且直

观的设计框架中。普渡大学航空航天学院教授于文斌(音译)是 DATC 开发的

二阶段小型企业技术转让(STTR)合同授予普渡大

学下属的商业软件提供商美国 AnalySwift 公司。该

公司将开发先进可定制复合材料设计工具(DATC),

并在 2 年合同结束时正式推出。AnalySwift 公司总

裁兼首席执行官艾伦·伍德(Allan Wood)表示,

主要研究员。AnalySwift 公司的 Su Tian 和德克萨斯大学阿灵顿分校的 Xin

Liu 教授是共同研究开发人员。

AnalySwift 公司预计将在 2024 年 12 月第二阶段项目结束时完成

DATC。公司计划向 NASA 的工程师和其他对此产品感兴趣的人发布 DATC。工

程师可以利用 DATC 为对国家安全、环境、交通、经济等至关重要的系统创建

创新的轻量化材料解决方案。除了 NASA 外,其他相关政府机构和行业也将受

益于使用 DATC 来设计更好的工程系统,减少实验和调整工作,从而降低工程

时间和成本。2022 年,AnalySwift 公司从 NASA 获得了两份第一阶段 STTR

合同,一份为期 1 年、价值 12 万美元的合同和一份为期 13 个月、价值 15.6

万美元的合同。该公司通过普渡大学研究基金会技术商业化办公室,普渡大

学授予知识产权许可。这项工作还得到了 Elevate Ventures 和印第安纳经

济发展公司的支持。(来源:全球航空资讯)

近日,精工科技与西安理工大学签署校企合作协

议,标志着双方合作迈入新一阶段。 座谈会上,双

方就实现绿色集成建筑、高端集成装备、循环再生纤

维等各方面的优势互补进行了深入沟通,希望通过建

立双方关键技术研究、工程化应用与验证的科技创新

平台和有利于技术创新、成果转化的机制,整合校企

双方优势资源,共谋科研成果转化新范式。

以此次签约为契机,精工科技将与西安理工大学一起开拓更具深度、广度

的合作模式,聚焦绿色装备的不断创新升级,实现与校企高层级科研平台的资

源互通与共享,努力创建校企合作的优秀典范。(来源:浙江精功科技)

议,标志着双方合作迈入新一阶段。 座谈会上,双

方就实现绿色集成建筑、高端集成装备、循环再生纤

维等各方面的优势互补进行了深入沟通,希望通过建

立双方关键技术研究、工程化应用与验证的科技创新

平台和有利于技术创新、成果转化的机制,整合校企

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哈玻院与中国航天科工集团空间工程总部

签订战略合作协议

日前,中国航天科工集团空间工程总体部召开超低轨通遥一体星座发

布会,宣布正式启动超低轨通遥一体星座建设,旨在打造“感、传、算”

一体的超低轨星座及其应用系统,在实现分米级精准“感”知、分钟级实

时“传”输的同时,通过先进星载智能处理、星端直连、星间通信实现空

间信息直达用户终端,在满足抢险救灾、应急调度等重大行动对关键信息

高分辨率实时观测、目标特性获取以及时效性的迫切需求的同时孵化卫星

直接服务于大众 (toC) 的新型产业生态。

哈玻院作为商业航天领域发展先行者受邀参会,并在会场与空间工程

总体部签订战略合作协议。哈玻院将与空间工程总体部携手共进,开辟发

展新赛道,塑造发展新格局。

会上,哈玻院第二事业部部长刘甲秋围绕打造低成本、高可靠卫星产

业链,向各界参会人士简述超低轨卫星用复合材料及高性能低成本复合材

料制造技术,同时阐述了树脂基复合材料在超低轨卫星上的发展趋势与应

用展望。哈玻院将持续致力于为空间卫星提供高稳定性、高性能复合材料

构件的研究工作,秉承优良传统,坚持创新驱动,深入推动复合材料在空

间技术、空间应用和空间科学等领域全面发展,为我国空间科学和航天技

术的发展提供支撑。(来源:哈玻院)

可隆工业株式会社拟将高强度芳纶纤维

的产量提高一倍

韩国可隆工业株式会社计划通过扩建 Gumi 工

厂,在今年年底前将其对位芳纶产量提高一倍,

以应对激增的需求。近日,据业内人士透露,可

隆工业株式会社的目标是在今年年底前完成 Gumi

工厂的生产线扩建。扩建后,生产能力将从每年

7,500 吨提高到 15,000 吨。芳纶纤维被称为 \"

超级纤维 \",是一种基于酰胺基 (CONH) 的聚酰胺

纤维。尽管它的长丝非常细,横截面积只有约 1

平方毫米,但这种纤维可以承受五个成年人的重量,相当于约 350 公斤。

芳纶根据其分子结构可分为两大类,即间位芳纶和对位芳纶。间位芳纶

可用于隔热,而对位芳纶则用于需要高强度的应用。东丽先进材料公司等公

司生产间位芳纶,而对位芳纶主要由可隆工业株式会社生产。对位芳纶表现

出非凡的热稳定性,可承受高达 500℃的温度,即使在零下 160℃的极低温

度下也能保持其纤维特性。由于其具有绝缘和耐化学性能,它被广泛应用于

防弹衣和作为航空航天材料。

最近,作为 5G 光缆的原材料,对位芳纶的需求激增。可隆工业株式会社

是全球第三大对位芳纶生产商,仅次于杜邦和日本帝人。可隆工业株式会社

的一位发言人表示:\" 尽管我们还没有完成年底的生产线扩建,但我们已经

收到了超出我们目前产能的订单。”

由于远程办公和使用远程设备,大流行以来对 5G 光纤的需求不断增长,

因此订单激增。特别是在北美和欧洲,越来越多的公司希望使用对位芳纶而

不是普通塑料作为光纤电缆的原材料。可隆工业公司有望向更多的客户提供

产品,不仅是轮胎公司,还有电信行业的客户。(来源:PUWORLD)

厂,在今年年底前将其对位芳纶产量提高一倍,

工厂的生产线扩建。扩建后,生产能力将从每年

7,500 吨提高到 15,000 吨。芳纶纤维被称为 \"

超级纤维 \",是一种基于酰胺基 (CONH) 的聚酰胺 日前,中国航天科工集团空间工程总体部召开超低轨通遥一体星座发 纤维。尽管它的长丝非常细,横截面积只有约 1

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坚持产品卓越、品牌卓著、创新领先、治理现代,不断提升生产质量效率,早

日建成千亿级世界一流专精特新示范企业。

一要突出锻造一流战略谋划能力,聚焦近期 500 亿、远期 1000 亿产值目标,

制定发展计划,明确成长路径,持续加强工艺技术革新,扩大优势产品产能,着

力推进网络化升级、信息化提升、数智化改造、生态化发展,稳步做大总量规模。

二要突出锻造一流企业管理能力,持续深化国有企业改革,完善企业现代公司治理,

提升资本运营管理水平,面向全球全国引育高端人才、建设人才梯队,不断增强

综合实力。三要突出锻造一流市场营销能力,深化与风电制造、高端装备、体育

休闲、航空航天等碳纤维高需求行业对接合作,发展高端化、精细化、专业化碳

纤维复合材料制品,进一步延伸产业链条、拓展市场空间。四要突出锻造一流创

新发展能力,整合资源、超前布局,积极与国内外先进研发机构搞好对接,充分

依托省内大校、大院、大所技术资源,加强关键核心技术攻关,争当世界碳纤维

技术发展引领者。五要突出锻造一流党建引领能力,把党的领导融入公司治理各

环节,精心抓好企业党组织和党风廉政建设,让党的旗帜在企业高高飘扬。

景俊海强调,省直有关部门和吉林市要加强组织保障,强化政策供给,健全

常态化服务机制,持续营造支持吉林化纤集团创新发展的良好氛围,齐心协力打

造世界级碳纤维产业集群。胡玉亭强调,要树立 \" 为企业服务就是为发展赋能

\" 意识,举全省之力支持吉林化纤集团打造世界一流企业。加强省级统筹,优化

顶层设计,强化支持政策协同匹配和可及性,做好融资、用能、用地、人才等要

素保障,持续为企业发展增能蓄势。理清省市两级事权,坚持只予不取,大力放

权赋能,形成省市支持合力。要拓展碳纤维应用场景,解决产品附加问题,推动

\" 卖原丝 \" 向 \" 卖碳纤维制品 \" 转变。加快重点项目谋划建设、投产达效,

鼓励生产线数字化改造,打造新能源碳纤维制品产业园区,持续建设全国最大碳

纤维生产基地。优化企业绩效激励考核机制,激发企业发展活力。企业要加强技

术创新,深化对外合作,加快向世界一流企业目标迈进。(来源:中国西藏网)

近日,吉林省委书记景俊海,省委副书记、省长胡玉亭一起到吉林化纤集

团调研,并召开支持创建世界一流专精特新示范企业座谈会,贯彻落实党中央

关于开展主题教育和大兴调查研究的决策部署,深入基层了解情况、破解难题、

促进发展。景俊海强调,要全面贯彻习近平总书记视察吉林重要讲话重要指示

精神,举全省之力推动吉林化纤集团做强做优做大,抓住机遇抢先领跑新材料

产业发展新赛道,为吉林全面振兴构筑新优势、培育新动能。

吉林化纤集团是目前全球最大的人造丝、竹纤维、腈纶纤维生产基地和全

国最大的碳纤维生产基地,被国务院国资委确定为创建世界一流专精特新示范

企业。当前正值施工 \" 黄金期 \",吉林化纤集团一批扩产能项目正在加快建设。

景俊海、胡玉亭实地察看多个项目建设进展,要求加快推动重点项目投产达效,

尽快实现产品迭代升级,不断提升企业核心竞争力。景俊海、胡玉亭走进碳纤

维及复材生产车间,详细了解生产运行、产品应用等情况,鼓励企业深入分析

对接市场需求,主动创造碳纤维及复合材料应用场景,持续提供专业化、针对

性产品服务,进一步提高市场占有率。座谈会上,吉林化纤集团主要负责同志

汇报工作情况。吉林市和省发改委、省工信厅、省人社厅、省科技厅、省国资

委、省能源局、国网吉林电力公司、三一集团负责同志作表态发言。景俊海指

出,吉林化纤集团要聚焦转型数字化、服务智能化、社会共享化、产业高级化,

吉林 : 齐心协力打造世界级碳纤维产业集群

近日,吉林省委书记景俊海,省委副书记、省长胡玉亭一起到吉林化纤集

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轻量化碳中和汽车运输帆船,翼帆采用玻璃纤维增强复合材料

到目前为止,风力发电充其量被视为海洋世界的一

种辅助推进力。现在,第一次计划建造一艘几乎完全没

有传统发动机的汽车运输帆船。咋一看,Orcelle Wind

号就像一艘用于运输多达 7000 辆新客车的常规船舶。只

有经过航空和流体力学优化的船头以及流线型的指挥桥

可以表明,这艘 220 米长的特殊货船其实是很特别的。

事实上,这个漂浮的高层车库只有在离开港口后不

久才显示出其真正的特征。从上层甲板,四对 -- 最多可

能是六对 --40 米高的表面形状像飞机的机翼,利用风作

为驱动力,垂直摆动到天空。这个场景仍然是一个视频动画,但是从 2027 年

开始,亚洲、欧洲和美国之间的海上航线上的行动将成为现实。瑞典航运公司

Wallenius Wilhelmsen 希望从 2027 年开始推出 Orcelle Wind 号,作为世

界上第一艘完全由风力驱动的大型现代货船,在其至少 90% 的航线上使用。

自从国际航运业认识到气候保护的重要性,并确定了替代化石燃料的方向

后,全世界对风力推进的兴趣越来越大。项目组合和已经实现的项目包括从

经典的帆船和放置在甲板上的 Flettner 转子到带有刚性船翼的超现代翼帆结

构。七年前,大众汽车集团已经表达了对这项技术的兴趣,并委托设计了一个

主要由风力驱动的汽车运输船的概念 - 但 \"Ecoliner\" 项目在 2017 年再次

中断,因为总部设在沃尔夫斯堡的集团因柴油丑闻而遇到了大麻烦。当时,世

界上最大的汽车运输航运公司 Wallenius Wilhelmsen 已经在自己的造船公

司 Wallenius Marine 中为寻找无排放的船舶推进系统工作了 7 年;Orcelle

Wind 的想法是在 2015 年从初级工程师 Carl-Jo-han Söder 的草图中诞生的。

从那时起,一个包括斯德哥尔摩皇家理工学院和 Wallenius Marine 与瑞典技

术集团 Alfa Laval 的合资企业在内的财团一直在为这个雄心勃勃的项目工作。

该项目由欧盟资助 900 万欧元,其核心是所谓的翼帆系统,它是形状像飞

种辅助推进力。现在,第一次计划建造一艘几乎完全没

有传统发动机的汽车运输帆船。咋一看,Orcelle Wind

号就像一艘用于运输多达 7000 辆新客车的常规船舶。只

有经过航空和流体力学优化的船头以及流线型的指挥桥

可以表明,这艘 220 米长的特殊货船其实是很特别的。

久才显示出其真正的特征。从上层甲板,四对 -- 最多可

能是六对 --40 米高的表面形状像飞机的机翼,利用风作

机机翼的固体。最初,工程师和物理学家计划有四个帆面,每个 50 米高,可

以通过液压无级延伸到 100 米的高度。但是,用一艘模型船进行的初步测试

显然表明,翼帆可以延伸到高达 100 米的高度。但是,用一艘模型船进行的

初步测试也揭示了技术上的弱点 -- 除其他外,极高的结构影响了船舶的稳定

行为。此外,经过仔细检查,甲板上和甲板下的可伸缩硬帆所需的空间被证

明太大。2022 年 4 月,开发商提出了一种全新的帆系统方法:他们将甲板以

上的高度降低到 40 米,免除了可展开性,将帆分为两块,相互补充 - 类似

于现代游艇的主帆和前帆。前面的部分可以移动 180 度。完全伸展后,整个

帆的下缘长度约为 14 米;在强风中,\" 头帆 \" 可以完全折叠起来。此外,帆

的两个部分的位置都可以调整,以适应航线和风向。

航运的选择:货船可以加装船帆。根据设计者的说法,新的风帆发展应

该可以使传统上由柴油机驱动的货船装备翼帆作为额外的推进力。根据开发

者的计算,一个帆可以使传统的汽车运输船每年减少 48 万升至 68 万升的柴

油消耗,约占总消耗量的 7% 至 10%。这种期望是否现实,将在明年春天见分

晓。Wallenius Wilhelmsen 公司目前正准备为自己船队中的 130 艘汽车运

输船中的一艘配备测试帆。在试运行期间,工程师们还想在实际条件下收集

关于轻量化结构耐久性的经验,这些轻量化结构是用来建造翼帆的。翼帆的

核心将由回收的 PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)制成,其外部将涂有一层薄

薄的玻璃纤维增强复合材料。

90%的远洋航行使用风作为免费的燃料。在传统船舶测试成功后,预计

将于 2026 年开始建造 Orcelle Wind 号。然而,这艘船有望以 90% 的风力

作为燃料运行的事实,不仅要归功于甲板上优化的风帆。设计师们特别关注

船舶在水下的区域 - - 他们目前正在确定牵引槽测试中的最佳船体形状。此外,

Orcelle Wind 号的座右铭将是:\" 宁静致远 \"。新的汽车运输船预计将以 9

节至 10 节(约 17 公里 / 小时至 19 公里 / 小时)的速度行驶,这最多是该

类型传统货船的一半。(来源:Oceanbird)

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25 复材网 邮箱:frp@cnfrp.com

叶片环节原材料成本占比较高,现有材料体系有望革新,目前 PET 替

代轻木技术已较为成熟。风机大型化持续,叶片长度、重量快速增长,近

期东方电气已下线 126 米超长叶片,为全球最长。

大叶片使用碳纤维主梁具有一定必要性:1) 玻纤材料模量增长接近极

限,碳纤维模量比玻纤高 3-8 倍 ;2) 碳纤维比重约为玻纤 30%,满足大叶

片轻量化需求。目前国内碳纤维厂商扩产速度较快,带动碳纤维价格走低,

有望推动叶片碳纤应用比例提高。风电装机量增长动力充足:1) 陆风已实

现平价,22 年高招标量带动 23 年装机建设,第三批风光大基地项目逐步

释放,陆风长远发展空间可期 ; 2 ) 海风 6 月招标量达 2 . 2 G W,出现明显回暖,

国家和地方出台相关政策加速解决项目建设非技术性因素,6 月以来广东、

福建已启动 35 个场址共 25GW 的海风竞配项目。随着海风装机快速增长,

碳纤维叶片需求有望高增。

据《2022 全球碳纤维复合材料市场报告》( 赛奥科技,2023.03.23)

预测,2025/30 年国内风电叶片碳纤维需求有望达到 52774/195948 吨,

23-30 年 CAGR 达 24%。据 GWEC 统计,2022 年中国占全球风电叶片供应能

力约 6 0 %,对应 7 8 G W 生产能力。目前国内叶片生产制造包括两种主要模式:

1) 第一种由整机厂自行设计生产,有助于其在行业需求旺盛阶段保证叶片

正常供应,但对应 CAPEX 也更高,2021 年整机厂自供叶片比例约 23%;2)

第二种由整机厂设计后交由独立叶片企业代工,在需求旺盛时存在一定供

应链风险,但可以更灵活调整供应商且 CAPEX 更低、新品开发周期更短。

风电装机量高增,叶片碳纤维企业有望回暖 HRC 为 Karma 汽车超豪华车型 GS-6

开发复合材料轻量化解决方案

近日,全球领先的复合材料综合解决方案提供商 -HRC 和来自美国加州的超豪

华电动汽车制造商 -Karma 汽车达成合作,由 HRC 为 Karma 汽车开发新型 GF-SMC(玻

纤片状模塑料)汽车后尾门,翼子板等多款复合材料创新产品,以满足 Karma 汽

车旗下超豪华车型 GS-6 在轻量化和性能提升方面的需求。

HRC 全球业务发展总监 Erich Fries 先生表示:“我们很荣幸与 Karma 汽车

这样代表全球前沿出行理念的品牌合作,并与其专业团队进行深入交流,共同探

索汽车材料领域的前沿技术,并加快新材料和新产品验证。这次双方的合作充分

体现了 HRC 致力于以碳纤维、玻纤等多样化的复合材料为全球范围内的客户提供

全面的轻量化解决方案。”轻量化是未来汽车共性技术发展的重要趋势,随着全球

碳中和的加快和产业政策的驱动,未来全球电动汽车轻量化材料市场将迎来新一轮的

发展机遇,复合材料应用对于减少碳足迹,改善汽车出行对环境的影响具有推动作用,

发展潜力巨大。加州被认为是美国电动汽车发展的重镇。

随着全球节能减排需求持续增长,加州在引领电动汽车发展方面发挥着重要作用。

作为全球知名电动汽车品牌,Karma 汽车为新时代全球汽车发展版图提供了创新实践

范本,以创新产品和先进技术承载非凡体验,展现强劲实力。(来源:汽车材料网)

据风芒能源统计,2021 年风电叶片龙头厂商份额约 30%,随着龙头厂商开展

收购,行业集中度或将继续提升。

自 21 年开始,中材科技(002080)紧跟行业大型化降本步伐,叶片单位

成本自 2020H2 的 55.73 万元 /MW 下降至 38.42 万元 /MW,降幅 31%。据艾

郎科技披露,中材科技叶片毛利率大幅领先其他叶片厂商。从历史上看,风

电叶片毛利率波动主要受风电装机量影响,随着 23-25 年风电装机量高增,

叶片企业毛利率有望回暖。(来源:经济日报)

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复合材料正成为光伏产业进展新引擎。8 月 , 工信部发布 2023 年上半年全

国光伏制造行业运行情况,上半年我国光伏产业总体保持平稳向好发展态势,产

业链主要环节产量均实现高速增长。根据光伏行业规范公告企业信息和行业协会

测算,全国多晶硅、硅片、电池、组件产量再创新高,同比增长均超过 65%。光

伏产品出口总额达到 289.2 亿美元,同比增长 11.6%。组件环节,1-6 月全国晶

硅组件产量超过 204GW,同比增长 65%;出口达到 108GW,同比增长 37.3%。

近几年开发出的玻璃纤维增强聚氨酯复合材料边框,拥有优秀的材料性能。

同时,作为一种非金属材料解决方案,拥有金属边框所不具备的的优势,可以为

光伏组件制造商降本增效。另外,随着对玻纤增强树脂基复合材料的研究逐步深

入,其轻质高强、耐腐蚀、耐老化、电气绝缘性好等特性已被人们逐步认识,应

用也越来越广。从目前的市场趋势来看,新型复合材料拉挤边框技术将主导光伏

行业的未来发展。光伏行业的新时代已经到来,新型复合材料拉挤边框技术将成

为推动行业发展的重要力量。光伏企业可以紧跟潮流,引入新型材料,提高产品

品质,在更广阔的市场中创造更大的价值。

会议由复材网、德国莱茵 TÜV 集团、科思创(上海)投资有限公司主办,将于

10 月 26-27 日在江苏 • 太仓举办“2023 光伏用拉挤复合材料高质量发展论坛暨材料

测试与认证交流会”,会议期间,将安排参观 TÜV 莱茵长三角运营中心 - 光伏组件

实验室。作为国内针对太阳能光伏复合材料的研讨会,本次光伏复合材料产业发展

论坛分为主题报告、分论坛、展示展览等环节,将聚焦光伏复合材料的应用和发展,

准确把握复合材料的创新研究及技术应用方面的最新进展,深入探讨其在光伏领域

中的优势和发展方向,共同交流和分享最新的技术成果和应用案例。

诚邀国内外光伏领域及复合材料生产企业、产业链上下游企业、专家学者和

行业同仁莅临本次大会,进行学术交流和商务合作 !

2023 光伏用拉挤复合材料高质量发展论坛暨材料测试与认证交流会

参观企业:德国莱茵 TÜV 长三角运营中心 -

光伏组件实验室

成立于 1872 年,是全球十大检验检测认

证机构之一,同时也是首家进入中国大陆的外

资第三方检测机构。集团总部位于科隆,在

56 个国家和地区拥有超过 500 个分支机构、

238 个实验室以及 780 个授权资质。TÜV 莱茵

目前设有工业服务与信息安全、交通服务、产

品服务、管理体系服务、培训与咨询服务 5 大

事业群及 2 4 个事业部,涉及能源、汽车、铁路、

航空、消费品、商用产品、建筑等多个领域。

整体优势 | 扩容增效:规模、能力、水平全球领先 绿色实验室:节能

低碳化设计 区位优势:辐射长三角,服务产业集群 智能实验室:数字化、

自动化运营管理 . 光伏组件认证服务 组件差异化测试 国际市场准入服务

光伏应用产品 .

主办单位:中国复合材料信息网(复材网)

协办单位:德国莱茵 TÜV 集团 科思创(上海)投资有限公司

浙江德毅隆科技股份有限公司 南京诺尔泰复合材料设备制造有限公司

嘉宾报告陆续更新中,请持续关注复材网公众号

会务组联系人:于珍 联系电话:18653463667

证机构之一,同时也是首家进入中国大陆的外

56 个国家和地区拥有超过 500 个分支机构、

238 个实验室以及 780 个授权资质。TÜV 莱茵

事业群及 2 4 个事业部,涉及能源、汽车、铁路、

航空、消费品、商用产品、建筑等多个领域。

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27 复材网 邮箱:frp@cnfrp.com

【报告嘉宾】科思创技术专家:聚氨酯拉

挤复合材料助力光伏组件提质降本增效 睿咨得能源

市场总监 徐佳成

报告主题:

亚太地区光伏市场趋势与展望

报告大纲:亚太地区是重要的光伏市场,也是包括边框

在内的重要零部件及供应链其他环节集中关注的区域。

• 亚太地区的主要地区装机量变化如何?

• 有哪些值得模组边框关注的热点市场?

• 具体的市场形式有什么样的变化?

睿咨得能源市场开拓经理,主要从事新能源市场信息解读和分析工作,跟踪

行业咨询。五年新能源行业从业经验。在多家行业机构及合作伙伴担任特约讲师。

睿咨得是一家专注于能源行业的商业咨询公司,为全球能源行业的客户提供

数据、分析工具、研究报告和咨询服务。公司成立于 2004 年,总部在挪威奥斯陆,

目前在全球设有 30 多个分公司及办公室,在中国的北京、上海设有两个办公室,

公司中文名 -- 睿咨得能源。

Rystad Energy 在可再生能源领域、石油和天然气市场、能源供应链市场提

供数据库、分析工具、研究报告,帮助客户提高专业知识和对行业的了解,从而

确保客户在相关领域做出高质量的决策。Rystad Energy 有遍布全球的专业咨询

团队就企业战略、资产交易、项目估值、市场分析等。

在内的重要零部件及供应链其他环节集中关注的区域。

• 亚太地区的主要地区装机量变化如何?

科思创(上海)投资有限公司

聚氨酯复合材料商务总监 郭松强

报告主题:

聚氨酯拉挤复合材料助力光伏组件提质降本增效

报告大纲:科思创与合作伙伴共同开发的聚氨酯复合材

料边框,拥有优秀的材料性能。作为一种非金属材料解决方

案,聚氨酯复合材料拥有金属边框所不具备的的优势,可以

为光伏组件制造商降本增效。聚氨酯复合材料力学性能优异,其轴向拉伸强度达

到了传统铝合金材料的 7 倍以上。同时,复合材料还具有很强的耐盐雾和耐化学

腐蚀性能,尤其适合安装在高湿地区的沿海和海上电场。

1) 科思创公司未来发展方向;

2) 聚氨酯复合材料边框的进展概述;

3) 复合材料用于组件边框的优势及价值分析。

聚氨酯复合材料商务总监,同济大学土木工程专业,北京大学光华管理学院

MBA 硕士,曾领导和参与了众多的项目,涉及汽车、新能源以及基础设施等多个

领域;主要工作内容包括新业务拓展、市场营销和项目管理。在科思创及其前身

拜耳材料科技有超过 10 年的工作经验,致力于推动聚氨酯复合材料在新能源、建

筑以及交通运输等行业的应用。

料边框,拥有优秀的材料性能。作为一种非金属材料解决方

案,聚氨酯复合材料拥有金属边框所不具备的的优势,可以

【报告嘉宾】亚太地区光伏市场趋势与展望

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网址:www.cnfrp.com 复材网 28

碳纤维复合材料在诊疗、保健及相关医疗器

械领域的应用越来越广泛,随着医疗市场需求的

逐步增大,有关碳纤维医用材料也在应用途径和

形式上不断拓展和创新。

医用碳纤维材料的研究最早从本世纪 60 年代

开始,当时在人造血管的抗血凝材料研究中发现

了碳纤维材料具有优秀的抗血凝性能。1970 年以

后,B o k r o s 提出将碳纤维材料作为生物医学器件。

根据现代科学研究表明,碳纤维材料具有良好的

生物相容性,对生物体组织刺激性小、无毒、不

致癌、比重小、弹性模量与人骨相近等优点,有

成为第四代植入材料的潜在优势。据最新的一项

市场研究报告称,全球医疗复合材料市场预计从

2016 ~ 2022 年的年复合增长率将达到 6.91%。

高科技纤维中的功能纤维、智能纤维和某些

高性能纤维,已广泛应用于医学的各个领域。其

中医药级的碳纤维及其复合材料、中空纤维分离

膜、纳米纤维及其非织造布、碳纳米管、各种富

有个性的功能纤维以及新近出现的一系列传感探

测用智能纤维,都是医疗领域的重要品种。

碳纤维复合材料在医疗领域的应用优势:(1)

各向异性和可设计性。碳纤维复合材料是各向异性

材料,沿纤维方向和垂直于纤维方向的性能不同,

给设计带来很大的自由度,通过改变铺层方式(例

如铺层角度、铺层顺序)来改变产品的弹性和强度

等特性,满足具体使用要求。而医疗设备部件往往

作用于不同的人体部位,不同部件具体性能要求

不—样。

(2)X 射线透过率高。X 射线的透过率和所穿

透物质的元素组成、原子序数、密度、厚度有关,

组成碳纤维复合材料的主要元素为 C、H、O,原

子序数小,X 射线质量吸收系数远低于—般材料。

1mm 厚的铝板和碳纤维复合材料板,它们的 X 射线

透过率分别为 78% 和 96%,铝板散射和吸收消耗为

22%,碳纤维板只有 4%。

(3)良好的抗疲劳性。碳纤维复合材料中包含

无数纤维 / 树脂界面,当受到过大的外力产生裂纹,

这些界面能有效阻止裂纹的进—步扩大,推迟疲劳破

坏的产生。医疗器械每天都在重复使用,碳纤维复合

材料良好的抗疲劳性能保证仪器的使用寿命。在医疗

器械领域,利用其 X 射线全透射性,碳纤维复合材料

被用于制造 X 光检查仪用移动平台;利用 CFRP 优异

的机械性能,其被用于制造骨科用和器官移植用等医

疗器械,以及制造假肢、矫形器等康复产品。

碳纤维复合材料(CFRP)在医疗技术领域的应用

碳纤维复合材料在医疗领域的应用:(1)用

于 CT 床板、X 光检查等设备及辅助设备。这类是

目前国内应用最多和最广泛的碳纤维医用案例,

较有代表性的有 X 光、CT 和 B 超检查床面板、诊

断床用头托、高清 DR 平板探测仪用面板,以及支

架等。医疗用 CT 床板多采用绝缘电板,但其射线

透过率低,力学性能差,成像清晰度差。碳纤维

复合材料的吸收率和散射率与其相比要小得多,

在诊断时可以相应地降低 X 射线剂量,降低 X 光

机的功率,延长仪器使用寿命,节省电能。更重

要的是碳纤维复合材料因为这种优异的 X 射线透

过性能,允许射线以任何角度照射在床板上而不

产生折射,只需小剂量的射线即可获得清晰的造

影,从而减少了对患者及医护人员的危害。

(2)用于人工骨和人工关节的碳纤维。目

前碳纤维复合材料已广泛应用于骨内固定板、骨

填料、髋关节柄、人工种植齿根、颅骨补修材

料以及人工心脏材料等。人体骨骼的弯曲强度

在 100Mpa 左右,弯曲模量在 7~20Gpa,拉伸强

度约 150Mpa,抗拉模量约在 20Gpa。而碳纤维

复合材料的弯曲强度为 89Mpa 左右,弯曲模量为

27Gpa,拉伸强度约 43Mpa、抗拉模量约 24Gpa,

相较而言已接近或超越人体骨骼的强度。目前有

公司研究出使用碳纤维复合材料制作人工骨和关

节,这种人工骨的抗弯曲强度较其他生物材料制

成的人工骨,更接近于真实的人骨,这对矫形医

第36页

29 复材网 邮箱:frp@cnfrp.com

学意义重大。用它制成的人工关节在活动连接处的

耐磨性也比超高相对分子质量聚乙烯及金属制品要

高。Invibio 公司是医疗器械的知名供应商,它所

开发的短切碳纤维增强聚醚醚酮(PEEK),具有

优良的力学强度和抗拉蠕变性,可承载骨头、血液

及人体组织所需的负荷,与人体的相容性良好。这

种人工骨的抗弯曲强度较其他生物材料制成的人工

骨,更接近于真实的人骨,这对矫形医学意义重大。

用它制成的人工关节在活动连接处的耐磨性也比超

高相对分子质量聚乙烯及金属制品要高。

还有一家公司开发了骨骼修复用连续碳纤维或

其毡增强塑料,树脂基体采用聚甲基丙烯酸甲酯,

碳纤维的质量分数为 20%-60%。由于该材料质轻、

对核磁共振成像检查无干扰,还具有很好的生物相

容性,长期植入生物体内对生物体组织、血液和脑

脊液等无不良反应,无排异反应,因此适用作骨折

处固定用材料或骨折内固定或骨骼修补材料。

(3)牙体修复。在欧美国家,非金属修复 –

预成纤维桩系统正越来越多地应用于临床,并逐

渐被认为可有效替代传统的金属桩核系统修复牙

齿的残根残冠。对碳纤维桩的理化性能、生物学

性能研究表明,碳纤维桩具有与牙体组织更匹配

的机械性能,其近似于牙本质的弹性模量可以使

应力沿着桩体更均匀地分布,有利于保护牙根;

同时具有良好的生物相容性及耐腐蚀性,易拆除、

便于二次修复等众多优点。

(4)碳纤维复合材料假肢。假肢和人体的链

接传递部分称为接受腔,主要包裹残肢和传递力

量。这个部分承重要求高、且不能太重,碳纤维

材料也可作为制作此部位的材料。包容残肢的部

分可用聚乙烯板,支撑体可使用碳纤维制作框架

结构,实现轻松支撑和传递力量。人体的脚踝和

脚的连动对于身体的平衡和支撑有着关键的作用,

碳纤维制作的踝关节能够实现人体跳跃功能,另

外脚踝和小腿假肢的衔接部分也可用碳纤维实现,

制作出来的产品整体非常精美,在破损安全性方

面也表现出色。

(5)碳纤维轮椅。碳纤维的密度只有 1.7g/

cm³,同规格的配件比铝合金材质的还要轻一半以

上,但是强度要大得多,另外,碳纤维还具有很强

的耐腐蚀性,相当比例的轮椅患者面临着大小便失

禁以及要经常与针剂药水接触等问题,在此情况

下,碳纤维复合材料的配件就展现出一般金属材质

所难以匹敌的耐用性。

与普通轮椅相比,采用碳纤维材质轮椅质量更

轻、刚度更大,可以有效提升使用者的舒适度,而

且轮椅侧壁采用碳纤维可避免材料导热性能不佳

而产生的低温伤害。目前碳纤维复合材料主要用于

扶手、臂托、脚托、腿托、靠背、护裙板以及框架

管等配件中,这些配件大都可以调节高度,碳纤维

复合材料便于通过机械连接与轮椅整体进行装配,

最为重要的是这些配件在使用了碳纤维复合材料

后,轮椅的整体重量得到了明显的缩减,而且作为

使用频率很高的部件,也变得更加结实耐用。

(6)CFRP 骨骼修复材料。骨骼修复用连续碳

纤维,树脂基体采用聚甲基丙烯酸甲酯,碳纤维的

质量分数为 20%–60%。由于该材料质量轻,对核

磁共振成像检查无干扰等特点,同时经生物毒理性

试验证明符合国家标准,还具有很好的生物相容

性,长期植入生物体内对生物组织、血液和脑脊液

等无不良反应,无排异反应,因此适用作骨折处固

定用材料或骨折内固定或骨骼修补材料。

(7)CFRP 脑外科手术支架。在脑外科手术

中,用来固定患者头部的立架一般用金属制造。

但是金属本身不易被 X 射线穿透,会干扰脑部血

管造影,影响医生的读断。但是为了保证患者的

头部在脑外科手术中不晃动,固定主架必须保证

足够的刚度。有鉴于此,该公司用了与金属刚度

相当甚至更优的碳纤维复合材料。使用碳纤维和

聚酰胺亚胺树脂制成,对 X 射线的穿透影响较小。

除此之外,碳纤维可导电却无磁性。此前,日本

医疗器械设计制造展览会上,帝人集团展示了旗

下碳纤维复合材料在医疗领域的应用产品——脑

外科手术应用的碳纤维支架。

碳纤维复合材料性能优异,已经广泛应用于

民用日常生活中,也经过了几十年的应用验证,

其对环境和人体健康是安全可靠的。随着医疗

技术的不断进步,医疗设备也在不断创新发展,

碳纤维在医疗器械方面的投入应用代表着新的

趋势和方向,未来必将迎来更加广阔的应用前

景。(来源:方鲲、刘康等)

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网址:www.cnfrp.com 复材网 30

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