Institut Material Ningbo, Akademi Ilmu Pengetahuan Tiongkok, serat karbon berkinerja tinggi dan tim kompositnya (sebelumnya dikenal sebagai Institut Material Ningbo, Akademi Ilmu Pengetahuan Tiongkok, Divisi Serat Khusus, selanjutnya disebut sebagai "Institut Material Ningbo, Tim Serat Karbon ") didirikan pada tahun 2008, dengan fokus pada lokalisasi serat karbon berkinerja tinggi untuk penelitian dan pengembangan teknologi, setelah lebih dari 10 tahun pengembangan, tim mengandalkan Laboratorium Teknik Nasional dari Komisi Pembangunan dan Reformasi, pengujian dan karakterisasi serat karbon platform Komisi Pembangunan dan Reformasi, Laboratorium Teknik Provinsi Zhejiang dan platform lainnya untuk membentuk sistem teknis dengan hak kekayaan intelektual yang sepenuhnya independen dari tiga bidang utama. Setelah lebih dari sepuluh tahun pengembangan, tim telah membentuk tiga sistem teknis utama dengan sepenuhnya independen hak kekayaan intelektual, mengandalkan Laboratorium Teknik Nasional Komisi Pembangunan dan Reformasi (NDRC), Platform Pengujian dan Karakterisasi Serat Karbon NDRC, dan Laboratorium Teknik Provinsi Zhejiang:
Teknologi persiapan serat karbon berkinerja tinggi: tim memiliki Laboratorium Teknik Nasional Teknologi Persiapan Serat Karbon NDRC, Laboratorium Teknik Teknologi Industrialisasi Serat Karbon Kinerja Tinggi Provinsi Zhejiang (Pusat Penelitian) dan platform lainnya, dan telah membuat terobosan dalam persiapan utama teknologi serat karbon modulus tinggi dan menengah tingkat T800-dan tingkat T1000-yang diproduksi di dalam negeri, dan teknologi persiapan utama dari serat karbon M40J, M50J, M55J, M60J, dan M65J kekuatan tinggi dan serat karbon modulus tinggi. Teknologi persiapan utama serat karbon berkekuatan tinggi dan mode tinggi tingkat M40J, M50J, M55J, M60J, M65J, serta teknologi utama serat karbon berkekuatan tinggi, mode tinggi, dan ekstensi tinggi generasi baru M30X, Tipe M40X, M50X, M55X.
Teknologi pengujian dan karakterisasi serat berkinerja tinggi: tim ini memiliki platform pengujian dan karakterisasi serat karbon dari Komisi Pembangunan dan Reformasi Nasional, dan "Platform Pengujian Persiapan dan Karakterisasi Serat (Ningbo) Berkinerja Tinggi" dari Asosiasi Industri Serat Kimia Tiongkok , dll. Tim telah menetapkan dan meningkatkan sistem pengujian profesional untuk pengujian serat karbon berkinerja tinggi, dan mengembangkan teknologi berikut: Serat Silikon Karbida, Serat Aramid, Serat Polimida, Serat Kaca, Serat Basalt, dan Serat Polikarbonat. Kami telah mengembangkan berbagai metode pengujian serat yang meliputi serat silikon karbida, serat aramid, serat polimida, serat kaca, serat basal dan metode pengujian serat lainnya, menyediakan layanan pengujian dan karakterisasi untuk lusinan perusahaan, lembaga, dan perguruan tinggi penelitian ilmiah dan universitas dalam negeri.
Proses prepreg serat dan teknologi pemrosesan: tim memiliki proses prepreg serat dan platform produksi profesional berkinerja tinggi, yang dapat melakukan berbagai jenis evaluasi proses prepreg serat karbon dan layanan produksi, berdasarkan permintaan prepreg ultra-tipis kelas atas di berbagai bidang, pada bulan Januari 2024, platform ini telah berhasil mengembangkan dua model serat karbon modulus tinggi CNI QM40 (kelas M40J) dan CNI QM55 (kelas M55J). Prepreg ultra-tipis, membentuk kapasitas produksi batch, selain menyediakan layanan seperti desain struktural, analisis, dan pemrosesan berbagai material komposit.
Selain teknologi di atas, tim serat karbon NIMR juga telah mengembangkan serangkaian produk teknis seperti serat karbon berbasis akrilik berbiaya rendah, serat karbon metalisasi, bahan perekat termoplastik tahan suhu tinggi, dan bahan peminyakan sutra mentah. untuk memenuhi kebutuhan pelanggan. Edisi ini memperkenalkan teknologi serat karbon berlapis logam.
1Latar belakang teknologi
Karena sifatnya yang sangat baik seperti kekuatan tinggi, modulus tinggi dan ketahanan terhadap korosi, serat karbon berbasis PAN banyak digunakan dalam komposit matriks resin, komposit matriks keramik, dan komposit matriks logam. Dengan menggunakan serat karbon untuk memperkuat matriks logam, dapat meningkatkan sifat mekanik material komposit, namun juga mempertahankan keunggulan bobotnya yang ringan, sehingga memiliki prospek yang luas untuk diterapkan pada industri dirgantara dan otomotif.
Saat ini, terdapat masalah umum yaitu keterbasahan yang buruk antara serat karbon dan matriks logam, misalnya, pada komposit matriks aluminium yang diperkuat serat karbon, lelehan aluminium sulit untuk sepenuhnya menyusup ke dalam serat karbon, sehingga ikatannya buruk pada antarmuka. dengan matriks, dan serat karbon tidak dapat memainkan efek penguatan, yang membatasi perluasan bidang komposit matriks logam yang diperkuat serat karbon.
Metode elektroplating dapat menyimpan lapisan logam pada permukaan serat karbon dengan kecepatan tinggi, dibandingkan dengan serat karbon modulus standar T300/T700, serat karbon modulus sedang T800/T1000, serat karbon modulus tinggi dengan kandungan karbon lebih dari 99%, konduktivitasnya adalah jelas lebih baik, dan lebih kondusif bagi pengendapan logam pada pelapisan listrik.
2Fitur teknis
Tim Institut Bahan dan Serat Karbon Ningbo memiliki seperangkat peralatan elektrodeposisi permukaan kontinu yang lengkap, dengan penelitian independen dan pengembangan serat karbon modulus tinggi sebagai bahan baku, mengembangkan teknologi pelapisan logam online permukaan serat karbon.
Setelah perlakuan pelapisan elektrokimia dapat diterapkan secara seragam pada permukaan serat nikel, tembaga, aluminium dan berbagai jenis pelapisan logam lainnya, ketebalan pelapisan dapat dikontrol; pada saat yang sama, sifat mekanik dari serat karbon yang diolah hampir tidak ada kehilangan, dan konduktivitasnya sangat meningkat. Ketahanan serat karbon metalisasi telah diuji serendah 2 ohm per meter; teknologi ini dapat diterapkan pada metalisasi serat karbon derek 1-24K.
Aplikasi potensial: Serat karbon metalisasi dapat memenuhi kebutuhan bidang kedirgantaraan seperti antena, sensor, pelindung elektromagnetik, bidang energi seperti rotor motor berkecepatan tinggi, bahan pemanas listrik, dan kabel medis.
3 Paten inti dan metode kerjasama
1), Paten Penemuan CN114775274A Sebuah metode dan perangkat untuk metalisasi permukaan serat karbon secara terus menerus (Resmi)
Penemu paten: Qian Xin, Ma Hongbo, Jin Lu, Zhang Yonggang, Wang Xuefei, Zhong Junjun, Zhi Jianhai
Invensi ini berhubungan dengan bidang teknis pengolahan permukaan serat karbon, dan mengungkapkan metode dan perangkat untuk metalisasi permukaan serat karbon secara terus menerus, yang dapat mewujudkan persiapan metalisasi permukaan serat karbon secara terus menerus, dengan peralatan sederhana dan siklus pengolahan yang singkat.
2),Paten penemuan CN112861337B Suatu metode untuk memprediksi suhu permukaan serat karbon setelah pemanasan dengan garis rambut serat karbon (Resmi)
Penemu paten: Su Hongming, Zhang Yonggang, Yu Shuixin, Wo Junkang, artikel apel
Invensi ini mengungkapkan metode untuk memprediksi suhu permukaan garis rambut serat karbon setelah pemanasan, menggunakan metode model matematika untuk memprediksi suhu permukaan garis rambut serat karbon setelah pemanasan, dan menggunakan metode ini untuk mengurangi sambungan garis rambut serat karbon dan meningkatkan panjang garis rambut serat karbon untuk mencapai efek konstruksi sederhana, peningkatan keselamatan dan estetika, serta pengurangan biaya dan berat.