● Automobilové díly z uhlíkových vláken
Použití kompozitních dílů z uhlíkových vláken je založeno především na následujících úvahách:
Jeden je pro lehké tělo. Hustota uhlíkových vláken je nízká, ve srovnání se snížením hmotnosti uhlíkové oceli o 50%, ve srovnání se snížením hmotnosti struktury hořčíku/hliníkové slitiny o 30%;
Za druhé, vysoká integrace. Volné modelování, silná designovatelnost, může dosáhnout zefektivněného a zakřiveného povrchu, může snížit typy dílů a investice do nástrojů;
Za třetí, zlepšit efektivitu výroby. Nahraďte lisování a svařování procesem lisování a lepení zálisků, ušetřete investice do výrobní linky, matrice a přípravku;
Za čtvrté, zlepšit bezpečnostní výkon automobilů. Uhlíková vlákna má vysokou únavovou pevnost (až do 70%~80% konstrukčního zatížení), těžiště klesá po snížení hmotnosti a stabilita provozu je vyšší.
Kromě toho je schopnost absorpce kolizní energie uhlíkových vláken 6-7-krát větší než u oceli a 3-4 krát větší než u hliníku. Pět je pro zlepšení pohodlí automobilů. Vyšší tlumení vibrací, celkové snížení hluku vozu má zřejmý účinek, zlepšuje komfort cestujících.
Od původního automobilu po špičková užitková vozidla a populárnější v posledních letech, nová energetická vozidla, aplikace dílů z uhlíkových vláken nikdy nepřestane, jako je wuxi moudrost o nových materiálech, v souladu s požadavky nové energetické automobilové výroby uhlíkových vláken napájecí skříň skříně baterií je kompozity z uhlíkových vláken v typických případech použití, na nových energetických vozidlech v aspektech, jako je hubnutnost, odolnost proti nárazům efektivně zlepšila výkon nových energetických vozidel.
● Uhlíková vlákna ve vysokorychlostním vlaku
Lehké řešení vysokorychlostní železnice se vždy zaměřilo na dvě otázky: první je, že lehké materiály musí mít dostatečnou bezpečnost; druhým je snažit se být co nejmírnější s předpokladem zajištění bezpečnosti, aby bylo dosaženo větší kapacity a vyšší efektivity přepravy.
Od kulkových vlaků s rychlostí 400 km/h nebo vyšší, dvoupatrových vlaků až po vysokorychlostní maglev vlaky s rychlostí 600 km/h, vysokorychlostní železniční a další železniční vozidla se rozvíjejí směrem k vysokorychlostním, efektivním, zeleným, inteligentním a dalším cílům. Mezi nimi hrají klíčovou roli materiály těla, které jsou lehké a silné. Vybrané materiály karoserie, v pevnosti, tuhosti, odolnosti proti únavě, odolnosti proti korozi a požáru, jsou neustále optimalizovány, kompozitní materiál uhlíkových vláken má výhody nízké hmotnosti, snížení nárazu, zatížení zdvihu, vysoká odolnost proti povětrnostním vlivům, vysoká spolehlivost, vysoká dostupnost, vysoká životnost, malá údržba a tak dále postupně získala pozornost.
Ovládací panel řidiče kabiny z uhlíkových vláken, části sedadel z uhlíkových vláken, přepážkové desky z uhlíkových vláken atd., jako kompozitní materiál používaný ve vysokorychlostních kolejových vozidlech, jako je podíl stále větších, wuxi moudrost na nový materiál bude čelit technickým požadavkům také stále vyšším, to prakticky také v řízení domácího kompozitního materiálu z uhlíkových vláken používaného rychlejším tempem.
●Části letadel z uhlíkových vláken
Kompozitní materiál uhlíkových vláken než pevnost, vysoká tuhost, dobrá odolnost proti únavě a odolnost proti korozi, může navrhnout, podporovat účinnost konstrukce, nejen může zlepšit bezpečnost letadla, hospodárnost, komfort a ochranu životního prostředí, může také výrazně zlepšit palivovou účinnost letadla, je v současné době v aplikaci implementuje významný podíl civilních letadel.
Zároveň použití kompozitů uhlíkových vláken v letadlech představuje nové technické výzvy. Ve srovnání s tradiční kovovou strukturou má kompozitní struktura uhlíkových vláken anizotropii a její křehkost ji výrazně liší od konvenčních kovových materiálů z hlediska deformace při zatížení, mechanismu poškození a režimu poruchy. Je třeba prolomit řadu technických problémů, jako je analýza připojení, stabilita, odolnost proti poškození, omylnost, velký otevření, ochrana proti blesku, požární odolnost, ochrana proti námrazu, mezivrstvá analýza atd.
Při celkové optimalizaci aerodynamiky, konstrukce a materiálů budou použity průlomové technologie a pohonné technologie pro snížení aerodynamického odporu a šetření paliva. Nicméně při létání nadzvukovou a ultra vysokou rychlostí zvuku je vysoký teplotní účinek struktury těla zřejmý, který vyžaduje nejen integrovaný konstrukční návrh pokročilých kompozitních materiálů, jako je uhlíkové vlákno, ale také je činí lehčí, odolnější vůči poškození a vysoké teplotě.
Nejen části karoserie, vnitřní části letadel materiálových požadavků jsou také přísné. Deska rámu sedadla z uhlíkových vláken pro letectví poskytovaná společností wuxi zhicang new materiál technology co., ltd. pro určitý typ civilního letadla, kromě výrazného snižování hmotnosti sedadla, aby byla schopna odolat 6-8 let vysokofrekvenčního tlaku, ale také mít určitý zpomalovač hoření, což vše předkládá vysoké požadavky na praktické použití kompozitního materiálu z uhlíkových vláken.
Meta-aramid má vynikající vlastnosti zpomalující hoření a může být použit pod kapotou pro zahrnutí flexibilních vysokoteplotních hadic, jako jsou hadice, které dodávají horký vzduch do sacího potrubí a hadice turbodmychadla. Uvnitř vozu meta-aramid zabraňuje přehřátí motorového prostoru, praskne hadice chladiče a stěrač čelního skla selže i za horkých počasí.
Ochrana závodů s meta-aramidem pomáhá závodnímu průmyslu zlepšit všechny aspekty požárních hrozeb. Závodní obleky a oblečení vyrobené z FR meta armid jsou jádrem tohoto zlepšení bezpečnosti.
Tato ochrana je dlouhotrvající. Ať už se jedná o ochranné oděvy, spodní prádlo, ponožky nebo rukavice, může zabránit abnormální zpomalování hoření nebo opotřebení.
Závodní vybavení meta-aramidového vlákna má inherentní zpomalování hoření. Při vystavení plamenem se ve vzduchu nehoří ani nerozpouští. Protože meta-aramid je uhličitý a hustňuje se při vystavení vysokým teplotám; tvoří tepelnou bariéru mezi zdrojem tepla a kůží. Tato jedinečná reakce na vysoké teploty poskytuje cenný čas úniku v případě požáru a pomáhá chránit uživatele před zraněním.
Uhlíková vlákna je široce používána v oblasti sportovních potřeb a má mnoho výhod.
Zde jsou některé z hlavních aplikací:
1. Jízdní kola:
– Výroba rámu: uhlíková vlákna je ideálním materiálem pro výrobu rámů jízdních kol. Může vytvořit velmi lehký, ale extrémně pevný rám, což výrazně snižuje celkovou hmotnost jízdního kola, což usnadňuje jezdci jízdu, zejména při lezení a dlouhé jízdě. Například některá špičková závodní kola používají rámy z uhlíkových vláken pro vyšší rychlosti a lepší ovladatelnost.
Díly: Kromě rámu používají i další části jízdního kola, jako jsou řídítka, sedlové trubky a kola, uhlíková vlákna. Řídítka z uhlíkových vláken mohou poskytnout lepší tuhost a ovladatelnost a sedlová trubka lze upravit podle potřeb jezdce. Je lehký a nepřidává příliš mnoho zátěže na kolo. Kola z uhlíkových vláken mají vysokou pevnost a nízký moment setrvačnosti, což může zlepšit akcelerační výkon a jízdní rychlost jízdního kola.
2. Golfové hole:
Golfové hole s karbonovými hřídelemi jsou stále populárnější. Ve srovnání s tradičními kovovými hřídelemi jsou hřídele z uhlíkových vláken lehčí, což může snížit hráčovo zátěž švihem a zvýšit rychlost švihu, čímž se zvyšuje vzdálenost a přesnost střelu. Kromě toho má uhlíková vlákna vysoké tlumicí vlastnosti, které mohou absorbovat část vibrací při úderu míče, což dělá hráči pohodlnější pocit.
Klubová hlava: uhlíkové vlákno se také používá v klubové hlavě golfových hole. Materiály uhlíkových vláken mohou být použity ke zvýšení pevnosti a stability klubové hlavy, takže klubová hlava může lépe odolat nárazové síle při úderu míče a snížit možnost deformace a poškození.
3. Rybářský prut:
Hlavní struktura: Rybářské pruty z uhlíkových vláken mají vlastnosti vysoké pevnosti, vysokého modulu a nízké hmotnosti, mohou odolat velkému tahovému a ohybovému namáhání a jsou lehké, což je vhodné pro rybáře držet a pracovat po dlouhou dobu. Ať už se jedná o mořský rybolov nebo sladkovodní rybolov, rybářské pruty z uhlíkových vláken mohou splnit potřeby různých rybářských scén.
Špička prutu: Špička prutu je klíčovou součástí prutu a má vysoké požadavky na citlivost a flexibilitu. Použití materiálů z uhlíkových vláken může způsobit citlivější špičku prutu, přesně vycítit signál ryby kousající hák a zlepšit úspěšnost rybolovu. Současně flexibilita uhlíkových vláken může také zajistit, že hrot tyče není snadné zlomit při vystavení vnější síly.
4. Rakety:
Tenisové rakety: Tenisové rakety z uhlíkových vláken mají dobrou tuhost a pružnost a mohou poskytnout silnou podporu výkonu a dobrý výkon kontroly míče při úderu míče. Materiály z uhlíkových vláken mohou způsobit rovnoměrnější rozložení hmotnosti tenisových raket, zlepšit stabilitu a rovnováhu rakety a učinit hráče přesnějšími a silnějšími při úderu míče.
Badmintonové rakety: Pro badmintonové rakety může aplikace uhlíkových vláken snížit hmotnost rakety, zvýšit rychlost švihu a flexibilitu. Současně mohou vysoce pevné vlastnosti uhlíkových vláken zajistit, že raketa není snadné deformovat a poškodit při vysokorychlostních výkyvech a častých úderech, což prodlužuje životnost rakety.
Picklebalové rakety: Picklebalové rakety jsou lehké a elastické, poskytují hráčům lepší zážitek z úderu, což umožňuje hráčům být šikovnější při úderu míče a lépe zobrazit svou technickou úroveň.
5. Ledové a sněhové sporty:
Lyže: Lyže z uhlíkových vláken jsou silné a lehké, což může snížit celkovou hmotnost a současně zajistit tuhost lyží, čímž jsou lyžaři flexibilnější a volnější během procesu kluzu a snadnější kontrolovat rychlost a směr. Kromě toho má uhlíkové vlákno dobrý výkon tlumení nárazů, který může snížit vibrace lyžařů během procesu kluzu a zlepšit komfort.
Brusle: uhlíkové vlákno lze použít ke zvýšení strukturální pevnosti a stability bruslí, takže brusle mohou udržet dobrý výkon při vysokorychlostním kluzném a ostrých zatáčkách a snížit deformaci a poškození bruslí. Současně mohou lehké vlastnosti uhlíkových vláken také snížit celkovou hmotnost bruslí a zvýšit kluznou rychlost sportovců.
6. Ostatní sportovní zboží:
Sportovní obuv: Některé špičkové sportovní obuv používají materiály z uhlíkových vláken v podrážkách, svršku a dalších částech. V podrážkách může uhlíkové vlákno poskytnout dobrou oporu a stabilitu, snížit únavu nohou; ve svršku může uhlíkové vlákno zvýšit pevnost a prodyšnost svršku a zlepšit pohodlí a odolnost sportovní obuvi.
Přilby: Přilby z uhlíkových vláken jsou lehké a pevné, které mohou chránit hlavy sportovců a současně snižovat zátěž na jejich hlavě, zlepšovat jejich komfort a výkon. Například přilby z uhlíkových vláken jsou široce používány ve sportech, jako jsou jízdní kola, motocykly a kolečkové bruslení.
-Lukostřelné vybavení: Uhlíkové vlákno lze použít k výrobě lukostřelného vybavení, jako jsou luky a šípy. Luky z uhlíkových vláken mají vysokou pevnost a pružnost a mohou poskytnout stabilní lukostřelný výkon; Hřídele šípů z uhlíkových vláken jsou lehké a rovné, což může zlepšit letovou rychlost a přesnost šípů.
Uhlíková vlákna má širokou škálu aplikací v oblasti výztuže staveb,
odrážejí se především v následujících aspektech:
I. Výhody
1. Vysoká pevnost a vysoká tuhost: Pevnost materiálů z uhlíkových vláken je mnohem vyšší než u tradičních stavebních materiálů, jako je ocel. Může výrazně zlepšit nosnost budov bez výrazného zvýšení hmotnosti konstrukce.
2. odolnost proti korozi: Uhlíkové vlákno má vynikající odolnost proti korozi a není korozováno chemikáliemi, jako jsou kyseliny a zásady. Je vhodný pro výztuže staveb v různých drsných prostředích.
3. Pohodlná konstrukce: Látka nebo plech z uhlíkových vláken je lehká, měkká, snadno se řezá a vloží a stavební proces je jednoduchý a rychlý, což může výrazně zkrátit dobu výstavby.
4. Žádný vliv na vzhled budovy: Vzhledem k tomu, že materiály uhlíkových vláken mohou být nalepeny na povrch konstrukce velmi tence, dopad na vzhled budovy je malý.
II. Scénáře aplikací
1. Výztuž starých budov: U budov s dlouhou historií a poškozenými konstrukcemi, jako jsou nosníky, sloupy, podlahové desky atd., lze uhlíkové vlákno použít pro výztuž ke zlepšení jejich bezpečnosti a trvanlivosti.
2. Oprava budov v oblastech postižených zemětřesením: Po přírodních katastrofách, jako jsou zemětřesení, uhlíková vlákna lze použít k rychlé opravě poškozených budov a obnově jejich funkcí použití.
3. Výztuž mostu: Mosty mohou mít trhliny, deformace a další problémy během dlouhodobého používání. Uhlíková vlákna mohou efektivně posílit mostovou strukturu a zlepšit její nosnost a stabilitu.
4. Výztuž speciálních stavebních konstrukcí: Například velkoplošné prostorové konstrukce a vysoké konstrukce, uhlíková vlákna mohou splnit jejich požadavky na vysokou pevnost a lehkost.
III. Stavební proces
1. Povrchová úprava: Vyčistěte a leštěte povrch konstrukce, která má být vyztužena, odstraňte olej, prach a volný beton atd., abyste zajistili, že uhlíkové vlákno má dobrou přilnavost k povrchu konstrukce.
2. Aplikujte základní nátěr: naneste základní nátěr na ošetřený povrch struktury, abyste zvýšili adhezi mezi uhlíkovým vláknem a strukturou.
3. Vložte uhlíkové vlákno: Vložte uhlíkovou látku nebo list na povrch konstrukce podle požadavků na návrh a zkompaktněte ji speciálními nástroji, aby se zajistilo, že uhlíkové vlákno těsně sedí ke struktuře.
4. Ochrana povrchu: Po vložení uhlíkového vlákna lze podle potřeby provést povrchovou ochranu, jako je aplikace požárně zpomalující barvy, antikorozní barvy atd., aby se zlepšila trvanlivost a bezpečnost uhlíkového vlákna.
Použití uhlíkových vláken ve stavbě lodí postupně dozrálo a hraje důležitou roli ve stavbě lodí.
Rozsah použití kompozitních materiálů uhlíkových vláken se rozšířil od raných malých hlídkových lodí a přistávacích lodí až po velké lodě, jako jsou zametače minů a lehké fregaty. S pokrokem technologie se délka a posunutí lodí stále zvyšuje a 80-90 metrová plně kompozitní námořní plavidla byla uvedena do použití. Země a regiony, jako jsou Spojené státy, Evropa a Japonsko, vedou ve výstavbě kompozitních lodí z uhlíkových vláken a úspěšně používají uhlíková vlákna k výrobě vysoce výkonných lodí, jako jsou stealth testovací lodě a lehké torpédoborce. Tyto lodě mají nejen vysokou stabilitu a rychlost, ale také schopnosti stealth, proti ponorkám a proti minám.
V posledních letech Čína také dosáhla významného pokroku v aplikaci kompozitních materiálů uhlíkových vláken. Prostřednictvím úsilí výzkumného a vývojového týmu bylo dosaženo průlomu v demonstrační aplikaci špičkových domácích kompozitních materiálů z uhlíkových vláken ve vysokorychlostních osobních lodích, což znamená novou výšku v aplikaci kompozitních materiálů z uhlíkových vláken ve stavbě lodí. Kromě toho byly produkty z uhlíkových vláken Shanghai Tankain předběžně použity při výrobě lodních zařízení, což dále dokazuje, že aplikace uhlíkových vláken v oblasti stavby lodí vytvořila určitý rozsah.
Použití kompozitních materiálů z uhlíkových vláken nejen zlepšuje výkon lodí, ale také snižuje hmotnost a spotřebu paliva lodí, což pomáhá zlepšit šetrnost k životnímu prostředí a hospodárnost lodí. Například aplikace stožárů z uhlíkových vláken na severských válečných lodích se stala poměrně vyspělým. Tento materiál nejen pomáhá snížit hmotnost lodi, ale také snižuje spotřebu paliva, což umožňuje přidělit větší část celkové hmotnosti lodi dalším funkcím.
Shrnuto, aplikace uhlíkových vláken v oblasti stavby lodí se přesunula z experimentální fáze k praktickému použití, nejen zlepšení výkonnosti a šetrnosti k životnímu prostředí lodí, ale také demonstruje výhody v oblasti nákladů a udržitelnosti, což naznačuje, že uhlíková vlákna má široké vyhlídky na rozvoj v budoucí oblasti stavby lodí.
Je široce používán v oblasti individuálního ochranného vybavení, jako jsou bojové výcvikové rukavice, neprůstřelné bundy, neprůstřelné helmy, obrněná vozidla, vrtulníky a další zbraně a vybavení, poskytuje spolehlivou bezpečnostní záruku pro bojiště a účinně zlepšuje rychlou reakci armády a trvalé bojové schopnosti.
Jako základní součást ochranného oděvu hasičů jsou požadavky na zpomalující hoření zvláště důležité. Vznik meta-aramidových vláken umožnil modernizaci hasicího oděvu. Umožňuje hasičům zcela eliminovat těžkopádné hasicí obleky, které mají pouze kůži, těžkou vlnu a plátno, a dosáhnout zlepšení výkonu tkanin a podšívek.
V současné době se v různých hasicích systémech používají hasiči, hasicí obleky, požární obleky vyrobené z meta-aramidových barevných vláken. Meta-aramidová vlákna jsou také vybavena ozbrojenou policejní lesní hasičskou uniformou.
Díky svému vynikajícímu výkonu je meta-aramid široce používán v hutnictví, stavebnictví, stavbě lodí, ropné, chemické, lesnické, požární ochraně, vojenské a další oblasti a stal se nejlepší volbou pro zpracování všech druhů speciálních ochranných oděvů.
Firefighters have a heavy load to bear — their turnout gear shouldn’t
add to it. So Aramid fibers help manufacturers create fire resistant
liners, outer shells, and accessories that not only stand up to the
thermal hazards they may face, but also help them get the job done
without getting in the way of mobility.
Unlike other materials and fibers available, gear and
accessories made with meta aramid fiber are inherently flame-resistant and
won’t melt, drip, or support combustion in the air. And the thermal
protection off is permanent — its superior flame
resistance cannot be washed out or worn away. Para aramid helps
manufacturers enhance the overall durability and strength of lightweight
turnout gear outer-shell-and-thermal-liner systems. It is five times
stronger than steel on an equal weight basis, yet is lightweight,
comfortable, and thermally protective.
Obě tato inovativní vlákna se nacházejí v každé vrstvě většiny vybavení pro maximální ochranu:
●Vnější plášť
Meta aramid and Para aramid fibers are engineered together and sometimes
with other high-temperature fibers to form materials that help stand
up to heat, stay strong, and protect the inner components. Para aramid
filament is engineered into premium fabrics to help reduce fabric
profile while strengthening fabrics to new levels of performance.
●Vlhkostní bariéra
Fabrics made of meta aramid fiber and non-wovens help
the most trusted and reliable moisture barrier manufacturers provide
strong flame-resistant substrates for their liquid-impermeable films.
The moisture barrier helps protect against the intrusion of water,
chemicals, and viral agents. These barriers are also breathable, which
allows metabolic heat to escape and helps reduce the overall heat stress
during strenuous activities.
●Termální vložky
Meta aramid and Para aramid fiber batts and the meta aramid non-wovens are combined
with face cloths made with meta aramid and para aramid fiber to help provide
durable, flexible, heat-insulating components. Thermal liners made with
multi-layer meta aramid non-wovens are among the thinnest, most
flexible, most breathable components on the market. Face cloths using para aramid filament yarns help reduce surface friction, improving overall
garment mobility. Water-wicking or -repellent finishes on individual
layers improve moisture management and reduce garment-drying time.
S příchodem léta čelí novým energetickým vozidlům větší rizika. Při vysoké teplotě se občas objevují zprávy o samovolném spalování.
Přestože spontánní spalování nových energetických vozidel je jako Schrödingerova kočka, nemusí se to stát, ale možné nebezpečí stále nutí lidi trvat ve strachu.
Proč se nová energetická vozidla spontánně vznítí? Existuje nějaké řešení?
Spontánní spalování není neviditelné, viníkem je přehřátí baterie
Mnoho lidí bude považovat za samozřejmost, že spontánní spalování nových energetických vozidel je způsobeno příliš vysokou teplotou motoru nebo horkým vnějším pláštěm, ale ve skutečnosti je většina spontánního spalování čistě elektrických vozidel způsobena baterií.
Existuje mnoho druhů akumulátorů energie pro novou energii
Například niklově-kovové hydradové baterie, sodno-sírové baterie atd., ale nejznámější jsou lithiové baterie.
V procesu nabíjení a vybíjení se zvýšením hustoty energie zvyšuje riziko tepelného úniku. Pokud dojde v této době k autonehodě, baterie se deformuje, membrána trhne a úniky hořlavého elektrolytu, což může způsobit zkrat elektrifikovaného zařízení. , dochází ke spontánnímu spalování.
Kromě prasknutí a hoření baterie způsobené vnější kolize vytvoří lithiová baterie také blokaci uvnitř po opakovaném nabíjení. Když proud prochází, dojde ke zkratu, což způsobí požár.
Vzhledem k tomu, že struktura baterie většiny nových energetických vozidel je baterie složená z malých baterií, pokud zkratovaná baterie nemá žádná ochranná opatření, rychle se rozšíří na celou baterii a dokonce způsobí explozi.
Malé kusy se také používají pro velké účely a aerogel se stal klíčovou technologií k řešení problému
Řetězová reakce spontánního spalování akumulátoru způsobená malou baterií může výrazně zlepšit bezpečnost nových energetických vozidel, pokud je bráněna a chráněna před zdrojem.
Pokud zabalíme baterii tepelně izolačním materiálem, i když dojde ke zkratu, nebude to mít vliv na jiné akumulátory, ani se rozšíří na celé vozidlo.
Nejlepší materiál pro tepelné řízení pro balení baterií je v současnosti mezinárodně uznáván jako aerogel.
Aerogel je nejlehčí pevná látka na světě, ale má super tepelně izolační vlastnosti.
Vypadá jako tenká vrstva "slabého větru", ale může přímo odolat přímému hoření vysokoteplotních plamenů po dobu 60 minut.
Je možné, že pokud je každá baterie nového energetického vozidla zabalena vrstvou aerogelu, i když jedna baterie dosáhla velmi vysoké teploty, nepřenáší teplo na jiné baterie a komponenty, čímž se nová energie Pravděpodobnost spontánního spalování automobilu je výrazně snížena.
Současně, protože aerogel je extrémně lehký a tenký, pouze polovina tloušťky tradičních součástí může dosáhnout stejného účinku na ochranu baterie, která může nejen realizovat lehkou hmotnost auta, ale také výrazně prodloužit životnost baterie, což lze říci, že vyřeší problém baterie nového energetického vozidla nejlepší technologie
Materiálový průmysl je základním průmyslem národní ekonomiky a nové materiály jsou předchůdcem rozvoje materiálového průmyslu. Grafen, uhlíkové nanotrubky, amorfní slitiny, kovové pěny, iontové kapaliny... 20-ti nové materiály přinášejí neomezené příležitosti pro rozvoj materiálového průmyslu.
Dnes se vědecká a technologická revoluce rychle vyvíjí, nové materiály a výrobky se mění s každým dnem a tempo průmyslové modernizace a výměny materiálů se zrychluje. Integrace nové materiálové technologie s nanotechnologií, biotechnologií a informačními technologiemi, integrace struktury a funkce a inteligentní trend funkčních materiálů jsou zřejmé.
V tomto článku jsou vybrány dvacet nových materiálů na základě výzkumného pokroku známých výzkumných institucí a firem doma i v zahraničí, vědecko-technologických mediálních recenzí a průmyslového horkého výzkumu. Níže jsou uvedeny podrobné informace o příslušných materiálech (v žádném konkrétním pořadí).
1.Grafen
Průlom: Mimořádná elektrická vodivost, extrémně nízký odpor a extrémně rychlá migrace elektronů, desítkrát silnější než ocel a vynikající světelná propustnost.
Vývojový trend: Nobelova cena za fyziku 2010 udělala grafen v posledních letech velmi populární na technologiích a kapitálových trzích. V následujících pěti letech bude grafen používán v optoelektronických displejích, polovodičích, dotykových obrazovkách, elektronických zařízeních, bateriích pro ukládání energie, displejích, senzorech, polovodičích, leteckém průmyslu, vojenském průmyslu, kompozitních materiálech, biomedicíně a dalších oblastech zažije výbušný růst.
Hlavní výzkumné instituce(společnosti): Graphene Technologies, Angstron Materials, Graphene Square, Forsman Technology, atd.
2. Aerogely
Průlom: vysoká pórovitost, nízká hustota a nízká hmotnost, nízká tepelná vodivost, vynikající tepelně izolační vlastnosti. Trend vývoje: Nové materiály s velkým potenciálem mají velký potenciál v oblasti úspory energie a ochrany životního prostředí, tepelné izolace, elektronických spotřebičů a stavebnictví.
Hlavní výzkumné instituce (společnosti): Forsman Technology, W.R. Grace, Japan Fuji-Silysia Company, atd.
3. Uhlíkové nanotrubky
Průlom:vysoká elektrická vodivost, vysoká tepelná vodivost, vysoký pružný modul, vysoká pevnost v tahu atd.
Vývojový trend:elektrody pro funkční zařízení, nosiče katalyzátorů, senzory atd.
Hlavní výzkumné instituce (společnosti): Unidym, Inc., Toray Industries, Inc., Bayer Materials Science AG, Mitsubishi Rayon Co., Ltd. Forsman Technology, Suzhou First Element, atd.
4. Fullerenes
Průlom: s lineárními a nelineárními optickými vlastnostmi, supravodivostí fullerenu alkalických kovů atd.
Vývojový trend:V budoucnu bude mít důležité vyhlídky v oblastech přírodních věd, medicíny, astrofyziky atd. Očekává se, že bude používat v optoelektronických zařízeních, jako jsou optické měniče, konverze signálu a ukládání dat.
Hlavní výzkumné instituce (společnosti): Michigan State University, Xiamen Funa New Materials, atd.
5. Amorfní slitiny
Průlom: vysoká pevnost a houževnatost, vynikající magnetická propustnost a nízká magnetická ztráta, vynikající tekutina.
Vývojový trend: ve vysokofrekvenčních transformátorech s nízkými ztrátami, konstrukčních částech mobilních koncových zařízení apod.
Hlavní výzkumné instituce(společnosti): Liquidmetal Technologies, Inc., Ústav kovů, Čínská akademie věd, BYD Co., Ltd., atd.
6. Pěnový kov
Průlom: Nízká hmotnost, nízká hustota, vysoká pórovitost a velká plocha povrchu.
Vývojový trend: Má elektrickou vodivost a může nahradit aplikační oblasti, kde anorganické nekovové materiály nemohou vést elektřinu; Má velký potenciál v oblasti zvukové izolace a redukce hluku.
Hlavní výzkumné ústavy (společnosti): Alcan (Alcoa), Rio Tinto, Symat, Norsk Hydro atd.
7. Ionické kapaliny
Průlom:Má vysokou tepelnou stabilitu, široký rozsah teplot kapaliny, nastavitelnou kyselost a alkalinitu, polaritu, koordinační schopnost atd.
Vývojový trend: Má široké vyhlídky uplatnění v oblasti zeleného chemického průmyslu, stejně jako v oblasti biologie a katalýzy.
Hlavní výzkumné instituce (společnosti): Inovace rozpouštědla, BASF, Lanzhou Institute of Physics, Čínská akademie věd, Tongji University, atd.
8. Nanocelulóza
Průlom: dobrá biokompatibilita, kapacita držení vody, široký rozsah stability pH; nanosíťová struktura a vysoké mechanické vlastnosti atd.
Vývojový trend: Má velké vyhlídky v biomedicíně, zesilovači, papírenském průmyslu, čištění, vodivých a anorganických sloučeninách potravin a průmyslové magnetické sloučeniny.
Hlavní výzkumné instituce (společnosti): Cellu Force (Kanada), US Forest Service (US Forest Service), Innventia (Švédsko), atd
9. Nanodot perovskity
Průlom: Nanodot perovskity mají obrovskou magnetorescenci, vysokou iontovou vodivost, katalýzu pro evoluci a redukci kyslíku atd.
Vývojový trend:V budoucnu má velký potenciál v oblasti katalýzy, skladování, senzorů a absorpce světla.
Hlavní výzkumné instituce (společnosti): Apry, AlfaAesar, atd.
10. Materiály pro 3D tisk
Průlom: Změňte metody zpracování tradičních průmyslových odvětví a můžete rychle realizovat tvorbu složitých struktur atd.
Vývojový trend:Revoluční formovací metoda má velké vyhlídky v oblasti tvarování složitých struktur a rychlého zpracování formování.
Hlavní výzkumné instituce(firmy): Object, 3DSystems, Stratasys, Farsoon, atd.
11. Flexibilní sklo
Průlom:Změňte tuhé a křehké vlastnosti tradičního skla a realizujte revoluční inovaci flexibility skla.
Vývojový trend: Do budoucna má oblast flexibilního displeje a skládacích zařízení velké vyhlídky.
Hlavní výzkumné instituce(společnosti): Corning Corporation, Schott Group, atd.
12. Samostatně sestavující materiály
Průlom: samostatná sestava materiálových molekul, realizace "inteligence" samotného materiálu, změna předchozí metody přípravy materiálu a realizace spontánní tvorby určitého tvaru a struktury samotného materiálu.
Vývojový trend: Změňte tradiční metody přípravy materiálu a opravy materiálů a mějte velké vyhlídky v oblasti molekulárních zařízení, povrchového inženýrství a nanotechnologií do budoucna.
Hlavní výzkumné instituce (firmy): Harvard University, atd.
13. Rozkladatelné bioplasty
Průlom: Může být přirozeně degradována a suroviny pocházejí z obnovitelných zdrojů, což mění závislost tradičních plastů na fosilních zdrojích, jako je ropa, zemní plyn a uhlí, a snižuje znečištění životního prostředí.
Vývojový trend:budoucí nahrazení tradičních plastů má velké vyhlídky.
Hlavní výzkumné instituce (firmy): Natureworks, Basf, Kaneka, atd.
14. Titanové uhlíkové kompozity
Průlom: S vysokou pevností, nízkou hustotou a vynikající odolností proti korozi má neomezené vyhlídky v leteckém a civilním poli.
Vývojový trend: V budoucnu má širokou škálu potenciálních aplikací v lehkých, vysoce pevných, korozivzdorných a dalších prostředích.
Hlavní výzkumné instituce (firma): Harbin Institute of Technology, atd.
15. Metamateriály
Průlom: Má fyzikální vlastnosti, které konvenční materiály nemají, jako je negativní propustnost, negativní permitivita atd.
Vývojový trend: změnit tradiční koncept zpracování podle vlastností materiálů a navrhnout vlastnosti materiálů podle potřeb v budoucnu, s neomezeným potenciálem a revolučním.
Hlavní výzkumné instituce (společnosti): Boeing, Kymeta, Shenzhen Guangqi Research Institute, atd.
16. Supravodivé materiály
Průlom: V supravodivém stavu má materiál nulový odpor, žádnou ztrátu proudu a materiál vykazuje diamagnetismus v magnetickém poli.
Vývojový trend: V budoucnu, pokud se očekávají průlomy ve vysokoteplotní supravodivé technologii, očekává se, že vyřeší problémy, jako je ztráta přenosu energie, ohřev elektronických zařízení a zelená nová technologie magnetického odpružení přenosu.
Hlavní výzkumné instituce(společnosti): Sumitomo Japonsko, Bruker Německo, Čínská akademie věd, atd.
17. Slitiny tvarové paměti
Průlom: Po předtvarování, poté, co byl nucen deformovat vnějšími podmínkami, může být obnoven do původního tvaru za určitých podmínek, aby byl realizován návrh a aplikace reverzibility deformace materiálu.
Vývojový trend: obrovský potenciál ve vesmírných technologiích, zdravotnických zařízeních, mechanických a elektronických zařízeních a dalších oborech.
Hlavní výzkumné instituce (firmy): Existují nové materiály a tak dále.
18. Magnetostriktivní materiály
Průlom: Pod působením magnetického pole může produkovat vlastnosti prodloužení nebo stlačení a realizovat interakci deformace materiálu a magnetického pole.
Vývojový trend: Je široce používán v oblasti inteligentních konstrukčních zařízení, zařízení pro tlumení nárazů, konstrukcí převodníků, vysoce přesných motorů atd., a jeho výkon je za určitých podmínek lepší než piezoelektrická keramika.
Hlavní výzkumné instituce (společnosti): American ETREMA Company, British Rare Earth Products Company, Japan Sumitomo Light Metal Company, atd.
19. Magnetické (elektro) tekuté materiály
Průlom:V kapalném stavu má jak magnetické vlastnosti pevných magnetických materiálů, tak tekutost kapalin a má vlastnosti a aplikace, které tradiční magnetické sypké materiály nemají.
Vývojový trend: Používá se v magnetickém těsnění, magnetickém chlazení, magnetickém tepelném čerpadle a dalších oblastech, mění tradiční těsnění chlazení a další metody.
Hlavní výzkumné instituce (společnosti): ATA Applied Technology Corporation of the United States, Panasonic of Japan, atd.
20. Inteligentní polymerové žely
Průlom: Dokáže vnímat změny okolního prostředí a reagovat s biologicky podobnými charakteristikami odezvy.
Vývojový trend:Cyklus expanze-kontrakce inteligentních polymerových gelů lze použít pro chemické ventily, adsorpční separaci, senzory a paměťové materiály; výkon poskytovaný cyklem se používá k konstrukci "chemických motorů"; ovladatelnost sítě je vhodná pro inteligentní systémy uvolňování léků Wait.
Hlavní výzkumné instituce (společnosti): americké a japonské univerzity.
Modulární stavba je považována za montážní technologii v oblasti stavebnictví. Stavba domů používá k montáži především prefabrikované modulární komponenty, což má výhody obratné montáže, úspory energie, ochrany životního prostředí a jednoduché konstrukce.
V celém modulárním stavebním průmyslu jsou výhodami modulárních budov vysoká rychlost stavby, méně omezená klimatickými podmínkami, úspora práce a mohou efektivně zlepšit kvalitu stavby.
Aerogely
SiO2 aerogel je nanoporézní pevný materiál, jehož hlavní složkou jsou ultrajemné částice. Materiál má vlastnosti nízké tepelné vodivosti, nízké hustoty, velké specifické plochy povrchu, vysoké pórovitosti a malé velikosti částic a je v současné době považován za nejlehčí pevný materiál. Vzhledem ke speciální fyzikální struktuře aerogelu má silnou požární odolnost, tepelnou izolaci a další vlastnosti. S prohloubením aplikačního výzkumu aerogelu v oblasti stavebnictví se aerogelové nové stavební materiály postupně staly "nejslibnějšími" vysoce výkonnými materiály v oblasti stavebnictví.
Aerogel modulární stavební aplikace
Výrobky aerogelové nízkouhlíkové nukleové kyseliny vzorkovací kabiny prostřednictvím vynikajících tepelně izolačních výkonů aerogelových materiálů mohou dosáhnout vysoké účinnosti a úspory energie a 60% snížení uhlíku a současně splňovat požární ochranu úrovně A, čímž je odběr vzorků nukleových kyselin bezpečnější a efektivnější.
Schéma výrobního procesu
Použití aerogelové kompozitní nehořlavé izolační desky uvnitř vzorkovací komory
Strop kabiny pro odběr vzorků pomocí aerogelového izolačního média
Strop kabiny odběru vzorků používá aerogelový izolační médium nátěru nehořlavá izolační deska.
Sandwichový panel pro odběr vzorků kabiny pomocí aerogelové kompozitní nehořlavé izolační desky
Aerogel modulární stavební aplikace
Aerogel Nové stavební materiály
NO1. Aerogelová kompozitní nehořlavá izolační deska
Izolace vnějších stěn je teplá v létě a chladná v zimě a dalších oblastech)
Aerogelová kompozitní nehořlavá tepelně izolační deska je nehořlavá tepelně izolační deska vytvořená přidáním plniv, jako je aerogelový prášek křemičitého, složením malého množství polystyrenových částic a tvarováním anorganickými materiály. Používá se pro izolaci stěn, izolaci vnějších stěn, izolaci střechy, barevné ocelové a střešní sendvičové panely atd.
Tradiční organické tepelně izolační materiály (jako je EPS deska, XPS deska a polystyrenová deska atd.), nejvyšší požární hodnota může dosáhnout pouze úrovně B1, aplikace ve stavebnictví je omezená a materiál je snadno stárnout za přírodních podmínek, zatímco aerogelový kompozit je nehořlavý. Ohnivý stupeň tepelně izolační desky může dosáhnout třídy A a účinek zpomalující hoření je dobrý.
Tradiční anorganické tepelně izolační materiály (jako je skleněná vlna, deska z kamenné vlny atd.) obsahují vlákna, která nejsou přátelská k pracovníkům během výstavby, a výrobek má špatnou tuhost, která se snadno absorbuje vodu a způsobuje problémy, jako je bublinování a odpadání, zatímco aerogelová kompozitní nehořlavá tepelná izolační deska patří k nízkouhlíkovému produktu ochrany životního prostředí, emise uhlíku je pouze 60% skalní vlny a výrobek má určitou tuhost a základní materiál neobsahuje vlákno, které je neškodné pro lid<pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad><pad>
Zvláštní výhody jsou následující:
(1) Tepelná vodivost až 0.043W/(m*K);
(2) skutečná požární ochrana třídy A;
(3) Výrobek má uzavřenobuněčnou strukturu s nízkým objemem absorpce vody;
(4) Dlouhá životnost a odolnost proti stárnutí;
(5) Dobré mechanické vlastnosti.
NO2. Systém tepelné izolace Aerogel
Izolace vnějších stěn pro teplé léto a teplé zimy a teplé léto a studené zimní oblasti)
Jedná se o aerogelový tepelně izolační nátěrový systém složený ze středního aerogelového tepelně izolačního nátěru, základního nátěru a vrchního nátěru. Má výhody tepelné izolace, nízké hmotnosti, bezpečnosti a požární ochrany, ochrany životního prostředí a dlouhé životnosti.
Může být aplikován na energeticky úsporné renovace fasád a střech budov. Produkty mají výhody tenké tloušťky, dobrého tepelně izolačního účinku, nízké hmotnosti, bezpečnosti a ochrany životního prostředí a mohou účinně snížit spotřebu energie v budově. Zejména ve srovnání s tradičními tepelně izolačními materiály má zřejmé výhody v tloušťce, pohodlí konstrukce a bezpečnosti.
(1) V současnosti jsou požadavky na úsporu energie budov stále přísnější. Vzhledem k požadavkům GBT50378-2019 "Standardy hodnocení zelených budov" jako příklad, dvouhvězdičkové a tříhvězdičkové budovy vyžadují, aby tepelný výkon obálkové konstrukce byl zvýšen o 10% a 20% resp. Postupně se objevily nevýhody plnění požadavků na úsporu energie zahuštěním vnější tepelné izolace vnější stěny, jako jsou praskliny a odpady tepelně izolační vrstvy vnější stěny, únik vnější tepelné izolace a častý výskyt požárů na staveništi vnější tepelné izolace.
(2) Podle tepelných požadavků různých klimatických zón může výběr vhodných tepelně izolačních materiálů nejen dosáhnout účelu úspory energie a tepelné izolace, ale také prodloužit životnost budovy. V oblastech s horkými léty a teplými zimami, aby byly splněny požadavky na úsporu energie, konstrukční institut obvykle navrhuje a používá 30mm~40mm skleněnou mikroperlovou tepelnou izolační maltu na vnějších stěnách, aby splnil požadavky na energeticky úsporný design.
(3) Tepelná odolnost systému 2mm aerogelového tepelně izolačního nátěru může zcela nahradit 40mm skleněnou mikroperlovou tepelně izolační maltu pro energeticky úsporný design. Současně ve srovnání s tradičním tenkým omítkovým systémem pro vnější tepelnou izolaci vnějších stěn polystyrenových desek má aerogelový systém tepelné izolace výhody integrace tepelné izolace a dekorace a jednoduché konstrukce, která může vyřešit problém, že tradiční tepelné izolační desky jsou snadno absorbovatelné vody a selhání a tepelná izolační vrstva padá.
NO.3 Aerogel vodotěsná a tepelně izolační membrána
Aerogel vodotěsná a tepelně izolační membrána je integrovaný vodotěsný a tepelně izolační materiál. Skládá se z reflexní hliníkové fólie a aerogelové izolační vrstvy a samolepicího vodotěsného substrátu fólie. Výrobek má výhody vodotěsné, sluneční ochrany, tepelné izolace a chlazení, pohodlné konstrukce, dlouhou životnost, dobrý výkon zpomalující hoření, dobrou tepelnou odolnost, vysokou pevnost lepení a zelené ochrany životního prostředí.
Jedna konstrukce pro řešení dvou hlavních problémů vodotěsné a tepelné izolace, jako je kovová střecha a únik střechy budovy.
Výhody aplikace:
Antiultrafialové, izolující sluneční tepelné záření
Hliníková fólie na povrchové vrstvě poskytuje dobré antiultrafialové stárnutí a izolaci před slunečním tepelným zářením.
Jednoduchá konstrukce
Je snadno použitelný a může být přímo lepen po čištění střechy budovy; Konstrukce je jednoduchá, obsluha je bezpečná, doba výstavby je krátká, účinnost je vysoká a po tvarování není nutná žádná údržba.
Vysoká pevnost lepení
Ve srovnání s běžnými samolepicími cívkami se pevnost lepení zvyšuje o 80%. Čím delší je doba lepení, tím lepší je lepší efekt lepení.
Flexibilní vodotěsná vrstva se může přizpůsobit tepelné roztažnosti a kontrakční deformaci střechy a deformaci zatížení větrem.
Má širokou škálu použití a může být pevně lepen na cementové základní povrchy a různé kovové povrchy.
Vysoká pevnost v tahu, velké prodloužení a silná přizpůsobivost smršťování, deformaci a prasknutí základní vrstvy.
V éře rychlého technologického vývoje se uhlíková vlákna stala svým vynikajícím výkonem zářivou hvězdou v oblasti leteckého průmyslu a výroby letadel.
Uhlíková vlákna, lehká, ale extrémně odolná, vstřikuje silnou energii do leteckého průmyslu. Při výrobě letadel výrazně snižuje hmotnost trupu, což umožňuje letadlu létat na modré obloze efektivněji. Představte si letadlo vyrobené z uhlíkových vláken, jako chytrý pták, snadno řízne mraky.
Požadavky na materiály v letecké oblasti jsou extrémně přísné a uhlíková vlákna tyto požadavky dokonale splňují. Má extrémně vysokou pevnost a odolá obrovskému tlaku a nárazu, což poskytuje pevnou ochranu pro bezpečnost letu. Současně jeho vynikající odolnost proti korozi zajišťuje, že letadlo může udržet vynikající výkon v různých drsných prostředích.
Použití uhlíkových vláken nejen zlepšuje výkon letadel, ale také snižuje spotřebu energie a přispívá k ochraně životního prostředí. Přináší nové rozvojové příležitosti v oblasti letectví a otevírá širší budoucnost. Výběr uhlíkových vláken znamená výběr inovací a dokonalosti. Letíme společně na vyšší oblohu a prozkoumejme nekonečná tajemství vesmíru.
Aramidový filtrační sáček je ideální a široce používaný filtrační materiál pro odstraňování prachu spalin v oceli, cementu, elektrické energie, chemickém a dalším průmyslu, ale stávající aramidový filtrační sáček je jediný válcový filtrační sáček a kouř jsou v filtračním sáčku. Cesta filtru je příliš dlouhá, plocha filtru je malá a plocha podlahy je velká. Současně je extrémně nepohodlné čistit vnitřní prach.
Užitný vzor odhaluje aramidový filtrační sáček s účinnou filtrační strukturou, vysokou účinností odstraňování prachu a pohodlným čištěním prachu.
Konstrukce dvoutrubkového filtračního sáčku saramidová tkaninarozdělený na vnitřní sáček a vnější sáček je průměr vnitřního sáčku menší než průměr vnějšího sáčku, délka vnitřního sáčku je menší než délka vnějšího sáčku; vnitřní sáček a vnější sáček jsou utěsněny a spojeny na stejné straně prstencovou filtrační tkaninou; otvor druhého konce vnitřního sáčku je uzavřen a uspořádán; Struktura aramidového filtračního sáčku s dvouvrstvou pouzdrem zvyšuje filtraci kouře a prachu plocha filtračního sáčku je snížena a výtahový design vnitřního válce je vhodný pro účinnost čištění vnitřního prachu.
Zjistit více
Více +
