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美国开发新型纳米颗粒碳纤维复合材料
来源:中国国际复材展组委会编译  2021-03-24 09:52:12
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原文:http://chinacompositesexpo.com/cn/news-detail-246-10625.html       美国南阿拉巴马大学研究团队近期研发出ZT-CFRP,一种富含纳米颗粒的新型碳纤维增强复合材料。该项研发最初由美国国家航空航天局(NASA)支持,由美国国家科学基金会(NSF)资助。南阿拉巴马大学计划建立广泛的研究合作,以充分利用和释放先进复合材料潜力,确保ZT-CFRP可以迅速推向更广阔的市场。


       除南阿拉巴马大学之外,共有5家来自各行各业的企业参与了合作,分别是保时捷旗下咨询公司MHP、 保时捷赛车运动公司(Porsche Motorsports)、高尔夫球杆制造商UST Mamiya公司、美国赫氏(Hexcel)、日本东丽美国公司(Toray Composite Materials America)。根据相关报道,MHP将与该大学展开紧密合作,为ZT-CFRP的卷对卷生产工艺设计提供支持。MHP公司将在这次合作中发挥关键作用,使得低成本的大批量材料生产制造成为可能。根据进度要求,该项目目标在2024年前将ZT-CFRP推向市场。

       MHP公司看好新型复合材料技术前景,并相信其有巨大发展潜力。这种新型复合材料富含特定取向的纳米粒子,并经碳纤维增强,具有多种优异特性。纳米颗粒碳纤维以Z字锯齿形线条形式穿插在普通碳纤维之间,形成一种全新的织物,其中机械性能、导热/电性在复合材料内部呈各向同性,显著提高了材料的电导率。南阿拉巴马大学表示,上述结构和功能特性意味着ZT-CFRP不仅比传统铝制结构轻,比钢更坚固,与传统的碳纤维增强复合材料(CFRP)相比,更不容易受到机械冲击破坏的影响。

       ZT-CFRP既可以预浸料形式使用,也可以树脂薄膜的形式使用,可用于优化传统预浸料,也可将两种材料粘合在一起,从而改善材料的机械性能、热/电导性和耐用性。

       ZT-CFRP具有广泛应用潜力,不仅在汽车工业、航空航天领域前景优异,还可在高尔夫等体育运动领域具有低成本应用潜能。ZT-CFRP可以取代传统车辆用的铝合金底盘,成为汽车工业轻量化的首选材料,这是传统的碳纤维增强塑料无法实现的,尤其是对于承受更高热负荷的零部件而言。新型复合材料也可以类似的方式应用于航天器。此外,高尔夫球杆有望在这种材料的作用下变得更轻,更强大。由于其多功能特性,这种材料可能还需要探索更广泛的应用范围。 文章来源:http://chinacompositesexpo.com/cn/news-detail-246-10625.html