日期:2022/9/14 Click:971
為了盡早與業(yè)內(nèi)同仁分享復材行業(yè)最新技術(shù)進展,也為了讓更多的優(yōu)秀產(chǎn)品順利參與下屆評選,經(jīng)中外專家評定,11件創(chuàng)新產(chǎn)品從三大類52件報名產(chǎn)品中脫穎而出,榮獲第十七屆“中國復材展-JEC”創(chuàng)新產(chǎn)品獎稱號。
原定于2021年9月舉辦的第十七屆“中國復材展-JEC”創(chuàng)新產(chǎn)品頒獎儀式,由于疫情反復,未能如期舉辦。為了盡早與業(yè)內(nèi)同仁分享復材行業(yè)最新技術(shù)進展,也為了讓更多的優(yōu)秀產(chǎn)品順利參與下屆評選,經(jīng)中外專家評定,11件創(chuàng)新產(chǎn)品從三大類52件報名產(chǎn)品中脫穎而出,榮獲第十七屆“中國復材展-JEC”創(chuàng)新產(chǎn)品獎稱號。其中,原材料類獲獎產(chǎn)品2件、應用類獲獎產(chǎn)品7件、技術(shù)和設備類2件。
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原材料類
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產(chǎn)品名稱:低介電、高透波聚酰亞胺纖維復合材料參展單位:江蘇先諾新材料科技有限公司
合作單位:北京化工大學
本產(chǎn)品以我國率先實現(xiàn)自主技術(shù)突破和工程化的高強高模聚酰亞胺(PI)纖維作為增強體,以環(huán)氧、氰酸酯樹脂等為基體,充分利用PI纖維輕質(zhì)高強、低介電、高透波的特點,結(jié)合樹脂優(yōu)異的介電性能,使復合材料在具備優(yōu)異的介電、透波功能的同時,兼具一定的結(jié)構(gòu)承載能力,為新一代結(jié)構(gòu)/透波功能一體化復合材料提供了新的設計和選材思路,在飛機雷達罩、透波蒙皮、低損耗電路基板等方面可發(fā)揮重要作用。該產(chǎn)品已申請發(fā)明專利2項,其中授權(quán)1項。
創(chuàng)新點:
材料創(chuàng)新。首次以PI纖維為增強體,開發(fā)新一代結(jié)構(gòu)/透波復合材料。
技術(shù)創(chuàng)新。突破界面優(yōu)化和成型加工技術(shù),解決了預浸料加工的靜電、毛絲和復合成型過程中的溫度、壓力匹配等工藝問題,層間剪切強度達55MPa。
性能提升。介電常數(shù)最低可達3.2,介電損耗≤0.01,密度約為1.3g/cm3。
目前,已與某設計研究所及其揚州協(xié)同創(chuàng)新研究院、某制造技術(shù)研究院、某特種結(jié)構(gòu)研究所等單位開展合作,開展其在相關結(jié)構(gòu)/功能一體化部件中的應用驗證研究。經(jīng)用戶試用,PI纖維復合材料具有良好的綜合性能特點,在航空航天用先進結(jié)構(gòu)功能一體化復合材料領域展現(xiàn)出很好的應用前景。
產(chǎn)品名稱:易分散、高界面粘接性超高分子量聚乙烯微粉ATT-UHMWPE
參展單位:南京騰逸新材料科技有限公司
南京騰逸的超高分子量聚乙烯微粉經(jīng)過界面改性,其在多種樹脂中具有良好的分散性及界面粘接性,大大降低了該材料的應用門檻,獲得客戶的一致好評。
創(chuàng)新點:
低溫等離子界面處理工藝。
該產(chǎn)品具備高極性和界面粘接性,可被各種樹脂在熔融狀態(tài)充分浸潤。
徹底解決了分散和粘附問題,可以制備高強度、高模量、高耐磨的工程塑料。
目前,該產(chǎn)品技術(shù)已授權(quán)相關專利9項,其中發(fā)明專利3項,實用新型專利6項。產(chǎn)品已用于航天材料特種耐磨件、太陽能硅片切割生產(chǎn)線的UPE增強聚氨酯基高耐磨線切割導輥、遠洋船用聚氨酯基材水潤滑軸承、大型煤礦集團POM改性及耐磨尼龍密封件、某石油企業(yè)鉆井套桿上的橡膠密封軸承,以及礦山篩網(wǎng)、砂漿噴嘴、油封、活塞環(huán)、閥門等其他自潤滑和高耐磨用途,終端產(chǎn)品提高使用壽命2-5倍,得到用戶一致好評。
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應用類
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產(chǎn)品名稱:金屬-碳復合材料型線及其絞合纜
參展單位:江蘇易鼎復合技術(shù)有限公司
合作單位:上海電纜研究所
金屬-碳復合材料型線及其絞合纜是江蘇易鼎開發(fā)的具有預應力的樹脂基鋼碳復合材料,可用于架空導線加強芯、海纜鎧裝、接觸網(wǎng)導線、預應力拉索、輸送帶骨架等。
通過創(chuàng)新復合材料加強芯結(jié)構(gòu),改善其適用性、可靠性、耐候性;通過創(chuàng)新制造方法,改善其經(jīng)濟性;采用空間形態(tài)等手段強化界面高溫特性,對標鋼絞線和碳纖維復合芯棒“控長補短”;通過創(chuàng)新產(chǎn)品全過程柔性設計及制造技術(shù),使原材料和制造成本下降40% 以上。該項技術(shù)和結(jié)構(gòu)的發(fā)明專利已授權(quán),一系列應用產(chǎn)品發(fā)明專利已公告。關鍵技術(shù)達到世界領先水平,市場前景廣闊。
創(chuàng)新點:
新型結(jié)構(gòu)。經(jīng)過精確設計,絞合加強芯采用空間連續(xù)曲線的型線絞合結(jié)構(gòu),提高了填充系數(shù)。
工藝創(chuàng)新。將預浸料、固化成型、型線絞合工藝巧妙結(jié)合,通過對工藝參數(shù)的精確控制,實現(xiàn)產(chǎn)品的設計目標。
性能提升。該產(chǎn)品強度是普通鋼絞線的2倍,將其25d卷繞,加溫200℃,施加50kN徑向壓力后,強度無損失;模量比普通碳纖維芯提高30%以上;線膨脹系數(shù)遠低于普通鋼芯。
目前,產(chǎn)品和技術(shù)處在產(chǎn)業(yè)化和推廣應用階段,市場前景廣闊。
產(chǎn)品名稱:熱隔膜預成型大曲率Z型截面復合材料框
參展單位:海鷹空天材料研究院(蘇州)有限責任公司
合作單位:航天海鷹(鎮(zhèn)江)特種材料有限公司
本項目采用自動鋪絲鋪放成型與熱隔膜預成型相結(jié)合,研發(fā)出適用于大曲率復合材料框的自動化成型法,解決了不同角度鋪層鋪絲路徑方案設計難題,消除了未固化預浸料疊層轉(zhuǎn)移帶來的定位傳遞不可控因素,實現(xiàn)了大曲率結(jié)構(gòu)Z型雙側(cè)翻邊的可控熱隔膜預成型,屬于國內(nèi)復合材料制造領域的一次技術(shù)創(chuàng)新,為類似結(jié)構(gòu)制造成型提供了新的工程化技術(shù)實現(xiàn)途徑。
該產(chǎn)品可減少飛機機體復材結(jié)構(gòu)的裝配零件數(shù)量,進一步提升結(jié)構(gòu)效率,同時排除人為因素,確保質(zhì)量可靠性與穩(wěn)定性,提升民機復材結(jié)構(gòu)的成品率。
主要技術(shù)參數(shù):
無損檢測:無分層、夾雜、裂紋等缺陷;
外形輪廓度偏差:±0.1mm;
厚度公差:±10%。
目前,已申請1項發(fā)明專利。該產(chǎn)品為目前國內(nèi)首件采用自動鋪絲與熱隔膜預組合成型技術(shù)的大尺寸大曲率Z型截面復合材料框結(jié)構(gòu),是針對復雜結(jié)構(gòu)復合材料框自動化成型技術(shù)的首次工程化應用驗證。產(chǎn)品名稱:電動自行車車架
參展單位:恩格爾機械(上海)有限公司,ENGEL Austria合作單位:V FRAMES,Plastic Innovation,Coleo Design,Institute of Polymer Product Engineering at Johannes Kepler University Linz,Akro-Plastic
該產(chǎn)品是采用流體輔助成型技術(shù)(Fluid-melt),采用ENGEL 1700 duo 注塑機開發(fā)的全球首款具有封閉管狀幾何結(jié)構(gòu)、集成電池艙和電機支架的熱塑性復合電動自行車車架,一次注射成型,已實現(xiàn)批量生產(chǎn)。
與金屬車架相比,生產(chǎn)周期從2-3天大幅縮短到110秒,交貨周期大大縮短,按需生產(chǎn)成為可能。注塑框架無需焊接,設計自由度更高。在全自動化的生產(chǎn)制造過程中,可輕松完成功能集成以及電子和設計薄膜的集成。熱塑性復合材料車架完全可回收,可重復用于其他自行車車架。生產(chǎn)所需的能耗比鋁低50%以上。
目前,該產(chǎn)品處于批量化生產(chǎn)規(guī)模。Buddy Electric公司等客戶表示,這款V型車架100%可回收,有效降低50%碳排放,是一項真正環(huán)境友好的生產(chǎn)技術(shù)。
產(chǎn)品名稱:抗高風速12米屋頂格構(gòu)通信塔
參展單位:哈爾濱玻璃鋼研究院有限公司
屋頂格構(gòu)通信塔是哈玻院以ANSI/TIA-222-G規(guī)范為依據(jù),自主設計的全復合材料三角形格構(gòu)形式。塔高12米,設計風速300KPH,工作風速83KPH,結(jié)構(gòu)等級Ⅱ,變形扭轉(zhuǎn)及偏轉(zhuǎn)角1°,設計使用年限30年,總重量970kg?蓲燧d6個GSM天線(長度2500mm)+3MW(直徑0.66M)@TOP,12個RRU@TOP-3m。
具有重量輕、交通運輸與安裝成本低、安全、維護成本低、透波性能優(yōu)異、非導電體等特點,技術(shù)成熟度達到9級,投入批量生產(chǎn)。已通過SGS第三方材料性能測試,并獲得ROHS環(huán)保認證。
目前,該產(chǎn)品相關技術(shù)已申請專利9項,其中已授權(quán)5項。已形成格構(gòu)塔、抱桿塔等6大類13個系列產(chǎn)品,在哈爾濱、牡丹江、內(nèi)蒙古等地試裝得到用戶的認可。已交付產(chǎn)品2批次,在內(nèi)蒙古烏蘭察布市和華為技術(shù)有限公司松山湖基地安裝。華為技術(shù)有限公司貴州硬裝基地項目已經(jīng)落實,即將簽訂合同。
產(chǎn)品名稱:Sinoma 85.8陸上全玻纖大葉片
參展單位:中材科技風電葉片股份有限公司
Sinoma85.8葉片匹配5.x~6.x MW陸上機組平臺,適用于S類風區(qū)、6.x MW系列陸上風力發(fā)電機組。是完全自主設計開發(fā)的全玻纖陸上大葉片,采用了拉擠玻板,設計年平均風速為8m/s,覆蓋Ⅱ~Ⅲ類風區(qū)。葉片長度85.8m,最大弦長4.88m,節(jié)圓直徑3.2m,投影面積235m2,葉片重量25t,設計壽命20年。
創(chuàng)新點:
采用葉片族設計理念,選用玻璃纖維環(huán)氧樹脂材料體系、蛋殼式單層蒙皮設計結(jié)構(gòu)型式、玻纖拉擠板大梁。
基于低空氣密度及復雜環(huán)境,針對風場運行特點,采用先進防腐與避雷技術(shù),提升葉片適應性。
主梁采用拉擠工藝,葉片采用自動化一體灌注工藝,葉根采用環(huán)向鋪布方式,提升了大葉片生產(chǎn)效率。
取得CGC型式認證。
目前,該型號葉片已掛機。該產(chǎn)品的推出,將以創(chuàng)新產(chǎn)品和技術(shù)促使陸上風電度電成本合理持續(xù)下降,有力推動中國風電平價上網(wǎng)的發(fā)展。
產(chǎn)品名稱:智能非金屬復合連續(xù)管
參展單位:上海飛舟博源石油裝備股份有限公司
智能非金屬復合連續(xù)管是由上海飛舟博源石油裝備股份有限公司率先在國內(nèi)研發(fā)出的一種新型的智能復合連續(xù)管,可應用于油田無桿采油、氣井排水采氣、油井分層注水、電加熱油液管輸送等多種用途。
采用獨有的纖維全浸潤技術(shù)和纖維層熱熔合技術(shù),將熱塑性塑料、熱塑性塑料浸潤纖維及相關功能線纜有機熔合成為一個整體。管體主要由智能內(nèi)襯層、纖維增強層和外保護層構(gòu)成。本產(chǎn)品生產(chǎn)工藝成熟,生產(chǎn)線全程采用智能化數(shù)字化操控流程,對環(huán)境友好。
創(chuàng)新點:
熱塑性樹脂預浸纖維料制備技術(shù),大大提高浸潤效果和生產(chǎn)效率,是重要核心技術(shù)之一。
預浸料纏繞或編織結(jié)構(gòu)層的熱熔合技術(shù),使飛舟博源成為國內(nèi)首家研制出全熱塑纖維增強管的企業(yè)。
采用智能層加工技術(shù)生產(chǎn)電纜或光纜,延伸率可達10~40%。
飛舟博源擁有完全自主知識產(chǎn)權(quán),已獲得10余項發(fā)明專利和20余項實用新型專利。該項目設計產(chǎn)能20萬米,2020年產(chǎn)量及供貨量分別達到了6萬米和4.2萬米,實現(xiàn)銷售額近2000萬元。已成功應用于長慶油田、華北油田、大慶油田等國內(nèi)主要油氣產(chǎn)區(qū),獲得了用戶的一致好評。
產(chǎn)品名稱:國產(chǎn)雙人雪車
參展單位:航天材料及工藝研究所
合作單位:中國航天空氣動力技術(shù)研究院
北京化工大學
雪車項目是速度最快且觀賞性極強的冬季項目之一,在科技部“科技冬奧”項目和國家體育總局冬季運動管理中心的大力支持下,航天材料及工藝研究所牽頭成立專項攻關團隊,通過多單位通力協(xié)作、多學科交叉融合、產(chǎn)業(yè)鏈上下游協(xié)同攻關,創(chuàng)新研發(fā)了我國首輛國產(chǎn)雙人雪車,填補了國內(nèi)多項空白,風阻系數(shù)較國際同類產(chǎn)品降低5%以上,裝備可靠性和操控性有效提升,滿足了國家雪車隊對裝備低風阻、高可靠、個性化定制和自主可控需求。
創(chuàng)新點:
低風阻高可靠外形結(jié)構(gòu)一體化設計技術(shù)。采用舵面車身流線型融合設計、針對性的外形優(yōu)化,雪車產(chǎn)品風阻系數(shù)比國際同類產(chǎn)品降低8%,滿足強度、變形要求。
碳纖維復合材料沖擊后壓縮強度≥300MPa。采用國產(chǎn)T800級碳纖維和高強玻纖混雜,匹配多級增韌高性能樹脂,實現(xiàn)復合材料高性能和高抗沖擊,比國際手糊工藝碳纖維材料強度提升一倍以上。
復雜翼身融合結(jié)構(gòu)高質(zhì)量整體成型技術(shù)。通過組合模具設計、預浸料-熱壓罐鋪層工藝優(yōu)化,實現(xiàn)了雪車復雜翼身融合結(jié)構(gòu)的高質(zhì)量整體成型,提高了裝備可靠性。
零部件個性化定制技術(shù);谶\動員身體特征3D打印推手、拉環(huán)等雪車零部件,有效提升裝備的操控性。
目前,該產(chǎn)品相關技術(shù)已申請專利5項,在編專利4項;已正式交付4臺(雙人2臺、四人2臺)雪車給中國國家雪車隊。
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技術(shù)與設備類
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產(chǎn)品名稱:Matbook 多級材料數(shù)據(jù)系統(tǒng)
參展單位:上海波客工業(yè)軟件有限公司
合作單位:上海波客實業(yè)有限公司
Matbook多級材料數(shù)據(jù)系統(tǒng)是一套由多個應用場景和層級的數(shù)據(jù)軟件組合而成的數(shù)據(jù)系統(tǒng),包括材料云平臺管理系統(tǒng)、云端數(shù)據(jù)庫、桌面數(shù)據(jù)軟件、嵌入式插件等模塊,按照“數(shù)據(jù)湖-數(shù)據(jù)后臺-數(shù)據(jù)中臺-數(shù)據(jù)插件-數(shù)據(jù)終端”的理念開發(fā),形成一套類似“水源-水廠-水龍頭”的材料數(shù)據(jù)加工和管道系統(tǒng)。
國內(nèi)外第一個按照“數(shù)據(jù)湖-數(shù)據(jù)后臺-數(shù)據(jù)中臺-數(shù)據(jù)插件-數(shù)據(jù)終端”的理念開發(fā),實現(xiàn)“網(wǎng)站前端-桌面端-研發(fā)軟件端-手機端”四界面數(shù)據(jù)獲取能力、提供數(shù)據(jù)分級收費下載,是真正的行業(yè)共享數(shù)據(jù)庫。不僅是一個軟件,而且是一個服務于材料數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)鏈的數(shù)字化生態(tài)系統(tǒng)。以材料數(shù)據(jù)庫為基礎,開發(fā)復合材料工業(yè)軟件和云平臺,形成復合材料工業(yè)云,提供完整的復合材料產(chǎn)品研發(fā)云端解決方案(開發(fā)中)。
目前,已獲得4項軟件著作權(quán)專利,正在編寫和申請多個發(fā)明和實用新型專利。于2020年11月中標中車研究院“高速列車復合材料數(shù)據(jù)庫及參數(shù)化建模工具”項目;于2021年5月中標上海碳纖維復合材料創(chuàng)新研究院“碳纖維復合材料數(shù)據(jù)庫軟件”的項目。
產(chǎn)品名稱:碳纖維復材回收處理系統(tǒng)及再利用解決方案
參展單位:南通復源新材料科技有限公司
合作單位:沃德夫(上海),南京義盛長,麥可門(上海)
南通復源自主開發(fā)了年處理1500噸CFRP廢棄物裂解回收生產(chǎn)技術(shù)和裝備,可自動化連續(xù)運行,回收能耗低、再生碳纖維性能保持率高,可處理大尺寸、厚壁、復雜結(jié)構(gòu)、多材料混雜廢棄物。已為國內(nèi)百余家企業(yè)回收處理各類CFRP廢棄物600噸以上。
再利用方面,開發(fā)了一系列量產(chǎn)技術(shù)和裝備,研制生產(chǎn)出兩大類低成本再生碳纖維產(chǎn)品:再生碳纖維無紡氈系列和再生短碳纖維顆粒系列產(chǎn)品,均已商業(yè)化應用,填補了國內(nèi)空白。
創(chuàng)新點:
先進的從厚壁廢材中提取碳纖維的量產(chǎn)回收處理系統(tǒng)。
非連續(xù)再生碳纖維熱塑性上漿劑開發(fā)及量產(chǎn)技術(shù)。
再生碳纖維氈增強熱塑性樹脂片材制備技術(shù)。
玻璃纖維/碳纖維分離技術(shù)。
碳纖維復合材料專用破碎設備開發(fā)。
該技術(shù)裝備已經(jīng)申請專利15項,其中發(fā)明專利5項;牽頭制定并頒布團體標準3項。
截至2021年7月,生產(chǎn)線已完成百噸碳纖維自行車輪圈/三角架、40多萬根廢釣魚竿/球桿/球拍、20萬件蔚來ES6邊角料、沃爾沃極星超跑汽車試驗件/邊角件、百噸以上壓力容器、百噸以上拉擠碳板等CFRP材料的回收,廣受好評。