第四种质料文/杨鲜锋 |
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目今，，， ，，全球新质料工业竞争名堂正在爆发重大调解，，， ，，立异程序一连加速，，， ，，而以碳纤维为代表的先进复合质料正是不可或缺的战略性新质料
杨鲜锋 上海RAYBET雷竞技科技有限公司
复合质料降生于1930年月，，， ，，最早被用于军工产品。 。。从1970年月后期，，， ，，碳纤维、芳纶纤维等高性能纤维及其复合质料最先普遍开发和应用。 。。 复合质料以其“无所不可”的姿态被以为是人类社会除金属质料、有机质料、无机质料之外的第四种质料，，， ，，它在前三类质料的基础上，，， ，，扬长避短，，， ，，真正实现了质料的可设计性。 。。据法国JEC数据显示，，， ，，2016年全球复合质料总产量1080万吨，，， ，，总产值为820亿美元，，， ，，预计2021年将抵达1290万吨，，， ，，1030亿美元。 。。 性能优异本钱高 中国自1960年月引入复合质料，，， ，，至今已成为全球主要的复合质料质料、产品制造及消耗市场。 。。凭证前瞻工业研究院宣布的《中国复合质料行业生长远景展望与投资战略妄想剖析报告》数据显示，，， ，，2018年中国复合质料产量达428万吨左右，，， ，，预计2023年将会抵达556万吨。 。。“十三五”国家科技立异妄想提出，，， ，，将碳纤维及其复合质料作为科技立异的重大工程。 。。 以碳纤维增强复合质料为代表的先进复合质料具有低密度、高强度、高模量、耐高温、耐侵蚀、热膨胀系数低和可设计性好等优异性能，，， ，，是现在所有轻量化质料中减重效果最显着的质料。 。。以航空为例，，， ，，波音787复合质料占全机重量抵达50%，，， ，，而现在国产C919复合质料的使用率仅在12%左右。 。�？ ？？？梢栽ぜ�，， ，，随着后续机型及手艺的生长成熟，，， ，，未来国产飞机先进复合质料的用量将会稳步提高，，， ，，这也将会直接拉动海内先进复合质料的生长。 。。 然而，，， ，，复合质料在汽车行业却遭遇了亘古未有的阻力。 。。首先是高本钱制约其大规模应用；；其次是产品质料一体成型的特点及缓慢的固化周期，，， ，，导致其面临汽车制造快节奏时显得无能为力；；再者是工艺的多样性带来质量纷歧致的难题。 。。纵然在复合质料手艺高度生长的欧洲市�。 。。�，， ，，大规模的应用也曾一度生长缓慢。 。。 随着1分钟固化的环氧系统、低本钱的大丝束碳纤维、高压力成型的工艺装备等新手艺日趋成熟，，， ，，2013年BMW i3横空出生，，， ，，接纳全车身凌驾50%的碳纤维复合质料用量，，， ，，生产工艺完全凭证4.0的标准打造，，， ，，证实晰先进复合质料可以知足汽车工业量产，，， ，，作废了恒久以来关于复合质料能否量产的疑虑。 。。然而BMW i3本钱腾贵的这一尴尬现实，，， ，，指导行业研发重点集中在怎样实现更低本钱的量产手艺上。 。。 恩格斯说：“社会一旦有手艺上的需要，，， ，，则这种需要就会比十所大学更能把科学推向前进。 。。”随着国家节能减排政策的出台及新能源汽车的兴起，，， ，，汽车轻量化的需求变得愈加迫切，，， ，，这恰恰推动先进复合质料的快速生长。 。。现在先进复合质料在汽车工业中的应用需要解决“本钱、效率、质量”这三个相互影响的问题，，， ，，解决问题的唯一步伐就是生长多种低本钱的量产手艺，，， ，，差别的量产手段应用于差别的部件，，， ，，差别的部件应用于差别的汽车部位，，， ，，从而真正施展先进复合质料的优势。 。。 力克汽车工业量产难题 上海RAYBET雷竞技科技有限公司（简称RAYBET雷竞技国际科技立异中心）立志成为化工事业部高通量立异的引擎，，， ，，复合质料研究室肩负了研发主要用于汽车行业的先进复合质料量产手艺及产品的前瞻性研究等事情。 。。研究室驻足于公司战略妄想，，， ，，施展自身在化工新质料领域的优势，，， ，，集中精神生长先进复合质料化学品，，， ，，以解决汽车工业应用时的量产难题。 。。 那么，，， ，，怎样才华实现更低本钱的量产手艺？ ？？？经由对碳纤维复合质料本钱的拆分可以发明，，， ，，现在的碳纤维汽车部件中，，， ，，原质料碳纤维的本钱仅仅占总本钱的30%左右，，， ，，其余70%的成原泉源于制造本钱；；制造本钱中，，， ，，关于有喷涂需求的部件来说，，， ，，外貌喷涂及处置惩罚本钱又占20—30%。 。。究其缘故原由，，， ，，现在古板的以环氧树脂为代表的热固性树脂在制作复合质料历程中，，， ，，都需要在模具外貌涂敷脱模剂用于最终产品的脱模，，， ，，而残留在产品外貌的脱模剂会导致油漆附着力下降，，， ，，影响使用寿命。 。。市场上，，， ，，最有用的解决步伐是在油漆喷涂之前用机械打磨的方法除去脱模剂，，， ，，这一工序对批量制造带来极大难题，，， ，，并且打磨后的外貌往往保存批次纷歧致，，， ，，影响外观质量。 。。现有解决手段如水性脱模剂、内脱模剂等，，， ，，只是改变脱模剂的形式或加入方法罢了，，， ，，无法从基础上解决脱模剂使用的问题。 。。 秉持“开放立异+自主研发”的研发战略，，， ，，2019年，，， ，，RAYBET雷竞技国际科技立异中心与上海唬化工院建设复合质料联合实验室，，， ，，联合研发出免喷涂碳纤维复合质料，，， ，，在使用历程中完全不必任何脱模剂即可实现产品脱模，，， ，，从而从基础上改变古板复合质料的制造工序，，， ，，实现部件总本钱下降近20%。 。。此前，，， ，，经由打磨处置惩罚后的环氧等复合质料，，， ，，油漆附着力大多只能集中在“1”级；；而免喷涂碳纤维复合质料的油漆附着力，，， ，，无需打磨处置惩罚即可直接抵达最高级别“0”级。 。。 现在，，， ，，这一免喷涂质料已在电动车方程式赛车上举行验证测试，，， ，，未来有望在乘用车领域获得更普遍的应用，，， ，，这将极大推动碳纤维复合质料在汽车工业中的应用，，， ，，催生一个百亿级的市�。 。。�，， ，，并将最洪流平地实现车辆减重，，， ，，对节能减排和情形保唬护具有起劲意义。 。。
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