日本欧美一区二区,亚洲欧洲国产日韩精品,国产成人精品精品欧美,久久久高清免费视频

  • 本期封面
  • 雜志目錄
  • 上一頁(yè)
  • 下一頁(yè)
  • 往日期刊
  • 主辦
    中化集團(tuán)辦公廳
    總編輯
    張寶紅
    副總編輯
    郭鳳琳
    編輯
    胡啟林 陳路路
    劉 昕 劉晨簫
    設(shè)計(jì)統(tǒng)籌
    王向東
    編輯部地址
    北京市西城區(qū)復(fù)興門內(nèi)大街28號(hào)凱晨世貿(mào)中心中座1116室
    電話
    010-59568098
    010-59569053
    傳真
    010-59568890
    郵箱
    發(fā)送對(duì)象
    公司員工
    印刷單位
    京平誠(chéng)乾印刷有限公司
    印刷日期
    2019年6月20日
    印數(shù)
    10000冊(cè)
    本刊文章版權(quán)受法律保護(hù),如欲轉(zhuǎn)載,請(qǐng)與《新中化》編輯部聯(lián)系

第四種材料

文/

楊鮮鋒

當(dāng)前,全球新材料產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)格局正在發(fā)生重大調(diào)整,創(chuàng)新步伐持續(xù)加快,而以碳纖維為代表的先進(jìn)復(fù)合材料正是不可或缺的戰(zhàn)略性新材料

楊鮮鋒

上海中化科技有限公司

 

復(fù)合材料誕生于1930年代,最早被用于軍工產(chǎn)品。從1970年代后期,碳纖維、芳綸纖維等高性能纖維及其復(fù)合材料開(kāi)始廣泛開(kāi)發(fā)和應(yīng)用。

復(fù)合材料以其“無(wú)所不能”的姿態(tài)被認(rèn)為是人類社會(huì)除金屬材料、有機(jī)材料、無(wú)機(jī)材料之外的第四種材料,它在前三類材料的基礎(chǔ)上,揚(yáng)長(zhǎng)避短,真正實(shí)現(xiàn)了材料的可設(shè)計(jì)性。據(jù)法國(guó)JEC數(shù)據(jù)顯示,2016年全球復(fù)合材料總產(chǎn)量1080萬(wàn)噸,總產(chǎn)值為820億美元,預(yù)計(jì)2021年將達(dá)到1290萬(wàn)噸,1030億美元。

性能優(yōu)異成本高

中國(guó)自1960年代引入復(fù)合材料,至今已成為全球重要的復(fù)合材料原料、產(chǎn)品制造及消耗市場(chǎng)。根據(jù)前瞻產(chǎn)業(yè)研究院發(fā)布的《中國(guó)復(fù)合材料行業(yè)發(fā)展前景預(yù)測(cè)與投資戰(zhàn)略規(guī)劃分析報(bào)告》數(shù)據(jù)顯示,2018年中國(guó)復(fù)合材料產(chǎn)量達(dá)428萬(wàn)噸左右,預(yù)計(jì)2023年將會(huì)達(dá)到556萬(wàn)噸。“十三五”國(guó)家科技創(chuàng)新規(guī)劃提出,將碳纖維及其復(fù)合材料作為科技創(chuàng)新的重大工程。

以碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料為代表的先進(jìn)復(fù)合材料具有低密度、高強(qiáng)度、高模量、耐高溫、耐腐蝕、熱膨脹系數(shù)低和可設(shè)計(jì)性好等優(yōu)異性能,是目前所有輕量化材料中減重效果最明顯的材料。以航空為例,波音787復(fù)合材料占全機(jī)重量達(dá)到50%,而目前國(guó)產(chǎn)C919復(fù)合材料的使用率僅在12%左右。可以預(yù)見(jiàn),隨著后續(xù)機(jī)型及技術(shù)的發(fā)展成熟,未來(lái)國(guó)產(chǎn)飛機(jī)先進(jìn)復(fù)合材料的用量將會(huì)穩(wěn)步提高,這也將會(huì)直接拉動(dòng)國(guó)內(nèi)先進(jìn)復(fù)合材料的發(fā)展。

然而,復(fù)合材料在汽車行業(yè)卻遭遇了前所未有的阻力。首先是高成本制約其大規(guī)模應(yīng)用;其次是產(chǎn)品材料一體成型的特點(diǎn)及緩慢的固化周期,導(dǎo)致其面對(duì)汽車制造快節(jié)拍時(shí)顯得無(wú)能為力;再者是工藝的多樣性帶來(lái)質(zhì)量不一致的難題。即使在復(fù)合材料技術(shù)高度發(fā)展的歐洲市場(chǎng),大規(guī)模的應(yīng)用也曾一度發(fā)展緩慢。

隨著1分鐘固化的環(huán)氧系統(tǒng)、低成本的大絲束碳纖維、高壓力成型的工藝設(shè)備等新技術(shù)日趨成熟,2013年BMW i3橫空出世,采用全車身超過(guò)50%的碳纖維復(fù)合材料用量,生產(chǎn)工藝完全按照4.0的標(biāo)準(zhǔn)打造,證明了先進(jìn)復(fù)合材料可以滿足汽車工業(yè)量產(chǎn),打消了長(zhǎng)期以來(lái)關(guān)于復(fù)合材料能否量產(chǎn)的疑慮。然而B(niǎo)MW i3成本昂貴的這一尷尬現(xiàn)實(shí),引導(dǎo)行業(yè)研發(fā)重點(diǎn)集中在如何實(shí)現(xiàn)更低成本的量產(chǎn)技術(shù)上。

恩格斯說(shuō):“社會(huì)一旦有技術(shù)上的需要,則這種需要就會(huì)比十所大學(xué)更能把科學(xué)推向前進(jìn)。”隨著國(guó)家節(jié)能減排政策的出臺(tái)及新能源汽車的興起,汽車輕量化的需求變得愈加迫切,這恰恰推動(dòng)先進(jìn)復(fù)合材料的快速發(fā)展。目前先進(jìn)復(fù)合材料在汽車工業(yè)中的應(yīng)用需要解決“成本、效率、質(zhì)量”這三個(gè)相互影響的問(wèn)題,解決問(wèn)題的唯一辦法就是發(fā)展多種低成本的量產(chǎn)技術(shù),不同的量產(chǎn)手段應(yīng)用于不同的部件,不同的部件應(yīng)用于不同的汽車部位,從而真正發(fā)揮先進(jìn)復(fù)合材料的優(yōu)勢(shì)。

力克汽車工業(yè)量產(chǎn)難題

上海中化科技有限公司(簡(jiǎn)稱中化國(guó)際科技創(chuàng)新中心)立志成為化工事業(yè)部高通量創(chuàng)新的引擎,復(fù)合材料研究室承擔(dān)了研發(fā)主要用于汽車行業(yè)的先進(jìn)復(fù)合材料量產(chǎn)技術(shù)及產(chǎn)品的前瞻性研究等工作。研究室立足于公司戰(zhàn)略規(guī)劃,發(fā)揮自身在化工新材料領(lǐng)域的優(yōu)勢(shì),集中精力發(fā)展先進(jìn)復(fù)合材料化學(xué)品,以解決汽車工業(yè)應(yīng)用時(shí)的量產(chǎn)難題。

那么,如何才能實(shí)現(xiàn)更低成本的量產(chǎn)技術(shù)?經(jīng)過(guò)對(duì)碳纖維復(fù)合材料成本的拆分可以發(fā)現(xiàn),目前的碳纖維汽車部件中,原材料碳纖維的成本僅僅占總成本的30%左右,其余70%的成本來(lái)源于制造成本;制造成本中,對(duì)于有噴涂需求的部件來(lái)說(shuō),表面噴涂及處理成本又占20—30%。究其原因,目前傳統(tǒng)的以環(huán)氧樹(shù)脂為代表的熱固性樹(shù)脂在制作復(fù)合材料過(guò)程中,都需要在模具表面涂敷脫模劑用于最終產(chǎn)品的脫模,而殘留在產(chǎn)品表面的脫模劑會(huì)導(dǎo)致油漆附著力下降,影響使用壽命。市場(chǎng)上,最有效的解決辦法是在油漆噴涂之前用機(jī)械打磨的方式除去脫模劑,這一工序?qū)ε恐圃鞄?lái)極大困難,并且打磨后的表面往往存在批次不一致,影響外觀質(zhì)量。現(xiàn)有解決手段如水性脫模劑、內(nèi)脫模劑等,只是改變脫模劑的形式或加入方式而已,無(wú)法從根本上解決脫模劑使用的問(wèn)題。

秉持“開(kāi)放創(chuàng)新+自主研發(fā)”的研發(fā)策略,2019年,中化國(guó)際科技創(chuàng)新中心與上海化工院成立復(fù)合材料聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室,聯(lián)合研發(fā)出免噴涂碳纖維復(fù)合材料,在使用過(guò)程中完全不用任何脫模劑即可實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品脫模,從而從根本上改變傳統(tǒng)復(fù)合材料的制造工序,實(shí)現(xiàn)部件總成本下降近20%。此前,經(jīng)過(guò)打磨處理后的環(huán)氧等復(fù)合材料,油漆附著力大多只能集中在“1”級(jí);而免噴涂碳纖維復(fù)合材料的油漆附著力,無(wú)需打磨處理即可直接達(dá)到最高級(jí)別“0”級(jí)。

目前,這一免噴涂材料已在電動(dòng)車方程式賽車上進(jìn)行驗(yàn)證測(cè)試,未來(lái)有望在乘用車領(lǐng)域得到更廣泛的應(yīng)用,這將極大推動(dòng)碳纖維復(fù)合材料在汽車工業(yè)中的應(yīng)用,催生一個(gè)百億級(jí)的市場(chǎng),并將最大程度地實(shí)現(xiàn)車輛減重,對(duì)節(jié)能減排和環(huán)境保護(hù)具有積極意義。

 

瀏覽:  次
Produced By CMS 網(wǎng)站群內(nèi)容管理系統(tǒng) publishdate:2024-10-24 13:13:21