Fibra de carbono para el transporte
● Piezas de automóviles de fibra de carbono
El uso de componentes compuestos de fibra de carbono se basa principalmente en las siguientes consideraciones:
Uno es un cuerpo ligero. En comparación con el acero al carbono, la densidad de fibra de carbono es menor en un 50% y el peso de la estructura de aleación de magnesio / aluminio en un 30%.
En segundo lugar, la Alta fusión. Modelado libre, diseño fuerte, racionalización y superficie, puede reducir el tipo de piezas y la inversión de herramientas;
En tercer lugar, mejorar la eficiencia de la producción. El proceso de prensado y Unión se utiliza para reemplazar el estampado y la soldadura, ahorrando así la inversión de la línea de producción, el molde y la abrazadera.
En cuarto lugar, mejorar la seguridad del automóvil. La fibra de carbono tiene una mayor resistencia a la fatiga (hasta el 70% ~ 80% de la carga de diseño), el Centro de gravedad disminuye después de la pérdida de peso y la estabilidad de funcionamiento es mayor.
Además, la capacidad de absorción de energía de impacto de la fibra de carbono es 6 - 7 veces mayor que la del acero y 3 - 4 veces mayor que la del aluminio. En quinto lugar, mejorar la comodidad del coche. Cuanto mayor es la tasa de reducción de vibraciones, mayor es el efecto obvio en la reducción de ruido de todo el coche, lo que hace que la comodidad de los pasajeros sea mejor.
Desde el coche original hasta el coche comercial de gama alta, as í como el coche de nueva energía más popular en los últimos años, la aplicación de componentes de fibra de carbono nunca se detiene, por ejemplo, Wuxi SMART sobre los requisitos de los nuevos materiales, de acuerdo con la nueva energía auto - fabricación de cajas de baterías de energía de fibra de carbono es la aplicación de compuestos de fibra de carbono en casos típicos de aplicación. El rendimiento de los vehículos de nueva energía se mejora eficazmente en aspectos como la reducción de peso y la resistencia al impacto.
● Fibra de carbono en trenes de alta velocidad
La solución de aligeramiento del ferrocarril de alta velocidad siempre se centra en dos problemas: En primer lugar, el material de aligeramiento debe tener suficiente seguridad; En segundo lugar, en la premisa de garantizar la seguridad en la medida de lo posible para lograr una mayor capacidad y una mayor eficiencia del transporte.
Desde el tren bala de 400 km / h o más, el tren de dos pisos hasta el tren Maglev de alta velocidad de 600 km / H, el ferrocarril de alta velocidad y otros vehículos ferroviarios se han estado desarrollando hacia objetivos de alta velocidad, alta eficiencia, verde e inteligente. Entre ellos, los materiales corporales ligeros y fuertes desempeñan un papel importante. Los materiales utilizados en la carrocería del vehículo se optimizan continuamente en resistencia, rigidez, resistencia a la fatiga, resistencia a la corrosión y rendimiento a prueba de fuego. Los compuestos de fibra de carbono se valoran gradualmente debido a su peso ligero, pequeño impacto, gran carga de elevación, resistencia al clima, alta fiabilidad, alta disponibilidad, alta vida útil y poco mantenimiento.
Con el aumento de la proporción de compuestos de fibra de carbono utilizados en los vehículos ferroviarios de alta velocidad, los requisitos técnicos de Wuxi SMART para los nuevos materiales se enfrentarán a una demanda cada vez mayor. De hecho, también promueve la aplicación de compuestos de fibra de carbono en China.
●Componentes de aeronaves de fibra de carbono
Los compuestos de fibra de carbono tienen alta resistencia específica, alta rigidez, buena resistencia a la fatiga y a la corrosión, y pueden diseñar y mejorar la eficiencia de la estructura. No sólo pueden mejorar la seguridad, la economía, la comodidad y la protección del medio ambiente de las aeronaves, sino también mejorar la eficiencia del combustible de las aeronaves.
Al mismo tiempo, la aplicación de compuestos de fibra de carbono en aeronaves plantea nuevos desafíos técnicos. En comparación con las estructuras metálicas tradicionales, las estructuras compuestas de fibra de carbono son anisotrópicas y su fragilidad hace que la deformación, el mecanismo de daño y el modo de fallo sean significativamente diferentes de las estructuras metálicas tradicionales. Es necesario romper una serie de problemas técnicos, como el análisis de la conexión, la estabilidad, la tolerancia a los daños, la facilidad de caída, la gran apertura, la protección contra rayos, la prevención de incendios, la prevención del hielo y el análisis interlaminar.
En la optimización general de la aerodinámica, la estructura y los materiales, se utilizarán tecnologías innovadoras de fuselaje y propulsión para reducir la resistencia al aire y ahorrar combustible. Sin embargo, el efecto de alta temperatura de la estructura corporal es obvio cuando se vuela a velocidades supersónicas y supersónicas, lo que requiere no sólo el diseño de la estructura integral de compuestos avanzados como la fibra de carbono, sino también hacer que sea más ligero, más resistente al daño y a altas temperaturas.
No sólo para los componentes del fuselaje, los componentes internos del avión también son estrictos requisitos de materiales. Wuxi zhicang New Material Science and Technology Co., Ltd. Proporciona un marco de asiento de aviación de fibra de carbono para un determinado tipo de avión civil, que no sólo puede reducir en gran medida el peso del asiento, sino que también puede soportar la presión de alta frecuencia durante 6 - 8 a ños, y tiene cierta resistencia al fuego. Todo esto plantea mayores requisitos para la aplicación práctica de compuestos de fibra de carbono.
La fibra de carbono es ampliamente utilizada en el campo de los artículos deportivos y tiene muchas ventajas.
La fibra de carbono es ampliamente utilizada en el campo de los artículos deportivos y tiene muchas ventajas.
Estas son algunas de las principales aplicaciones:
1. bicicletas:
Fabricación de marcos: la fibra de carbono es el material ideal para fabricar marcos de bicicletas. Puede crear un marco muy ligero pero muy resistente, reduciendo considerablemente el peso general de la bicicleta y facilitando el ciclismo para los jinetes, especialmente en escalada y ciclismo de larga distancia. Por ejemplo, algunos coches de alta gama utilizan marcos de fibra de carbono para perseguir una mayor velocidad y un mejor rendimiento de control.
- piezas: además del marco, también se utilizan fibras de carbono para otras piezas de la bicicleta, como manijas, tubos de asiento y ruedas. El manillar de fibra de carbono puede proporcionar una mejor rigidez y control, y el tubo del asiento se puede ajustar de acuerdo con las necesidades del jinete. Es ligero y no carga demasiado la bicicleta. Las ruedas de fibra de carbono tienen alta resistencia y baja inercia giratoria, lo que puede mejorar el rendimiento de aceleración y la velocidad de conducción de la bicicleta.
2. palos de golf:
- cuerpo: los palos de golf de cuerpo de fibra de carbono son cada vez más populares. En comparación con los postes metálicos tradicionales, los postes de fibra de carbono son más ligeros, lo que puede reducir la carga del swing de los jugadores y aumentar la velocidad del swing, aumentando así la distancia y precisión del golpe. Además, la fibra de carbono tiene características de alta amortiguación y puede absorber parte de la vibración al golpear la pelota, lo que hace que el jugador se sienta más cómodo.
- cabeza del palo: la fibra de carbono también se utiliza en la cabeza del palo de golf. El material de fibra de carbono se puede utilizar para mejorar la resistencia y estabilidad de la cabeza del club, para que la cabeza del club pueda soportar mejor el impacto al golpear la pelota y reducir la posibilidad de deformación y daño.
3. cañas de pescar:
- estructura principal: la caña de pescar de fibra de carbono tiene las características de alta resistencia, alto módulo y peso ligero, puede soportar grandes tensiones de tracción y flexión, peso ligero y fácil de agarrar y operar por los pescadores durante mucho tiempo. Ya sea que se trate de pesca marítima o de agua dulce, las cañas de pescar de fibra de carbono pueden satisfacer las necesidades de diferentes escenarios de pesca.
- punta de la caña: la punta de la caña es un componente clave de la caña de pescar y requiere alta sensibilidad y flexibilidad. La aplicación de materiales de fibra de carbono puede hacer que la punta de la barra sea más sensible, percibir con precisión la señal del gancho de mordedura de pescado y mejorar la tasa de éxito de la pesca. Al mismo tiempo, la flexibilidad de la fibra de carbono también puede garantizar que la punta del polo magnético no sea fácil de romper cuando se somete a fuerzas externas.
4. estanterías:
- raqueta de tenis: la raqueta de tenis de fibra de carbono tiene buena rigidez y elasticidad, y puede proporcionar un fuerte soporte dinámico y un buen rendimiento de control de la pelota al golpear la pelota. El material de fibra de carbono puede hacer que la distribución del peso de la raqueta de tenis sea más uniforme, mejorar la estabilidad y el equilibrio de la raqueta y hacer que los jugadores sean más precisos y poderosos al golpear la pelota.
- raquetas de bádminton: para las raquetas de bádminton, la aplicación de fibra de carbono puede reducir el peso de las raquetas y mejorar la velocidad y flexibilidad del swing. Al mismo tiempo, las características de alta resistencia de la fibra de carbono pueden garantizar que la raqueta no sea fácil de deformar y dañar bajo oscilaciones de alta velocidad y golpes frecuentes, prolongando la vida útil de la raqueta.
- raqueta de kimchi: la raqueta de kimchi de fibra de carbono es ligera y elástica, proporcionando a los jugadores una mejor experiencia de golpe, haciendo que los jugadores sean más convenientes al golpear y mostrando mejor su nivel técnico.
5. equipos deportivos de hielo y nieve:
- esquís: los esquís de fibra de carbono son robustos y ligeros, lo que reduce el peso general al tiempo que garantiza la rigidez de los esquís, lo que hace que los esquiadores sean más flexibles y libres durante el deslizamiento, y es más fácil controlar la velocidad y la Dirección. Además, la fibra de carbono tiene un buen rendimiento de amortiguación, lo que puede reducir la vibración del esquiador durante el deslizamiento y mejorar la comodidad.
- patines: la fibra de carbono se puede utilizar para mejorar la resistencia estructural y la estabilidad de los patines, manteniendo un buen rendimiento a altas velocidades de deslizamiento y giro brusco, reduciendo la deformación y los daños de los patines. Al mismo tiempo, las características ligeras de la fibra de carbono también pueden reducir el peso general de los patines y mejorar la velocidad de deslizamiento de los atletas.
6. otros artículos deportivos:
- zapatillas deportivas: algunas zapatillas deportivas de alta gama utilizan materiales de fibra de carbono en las suelas, la parte superior del zapato y otras partes. En la suela, la fibra de carbono puede proporcionar un buen soporte y estabilidad, reduciendo la fatiga de los pies; En la parte superior, la fibra de carbono puede aumentar la resistencia y la transpirabilidad de la parte superior, mejorando la comodidad y durabilidad de las zapatillas deportivas.
- cascos: cascos de fibra de carbono ligeros e intensos que protegen la cabeza de los atletas, al tiempo que reducen la carga sobre la cabeza y mejoran su comodidad y rendimiento. Por ejemplo, los cascos de fibra de carbono son ampliamente utilizados en deportes como bicicletas, motocicletas y patinaje sobre ruedas.
Equipos de tiro con arco: la fibra de carbono se puede utilizar para hacer equipos de tiro con arco y flecha. El arco de fibra de carbono tiene alta resistencia y elasticidad y puede proporcionar un rendimiento estable de tiro con arco; El poste de fibra de carbono es ligero y recto, lo que puede mejorar la velocidad y precisión de vuelo de la flecha.
Aplicación de fibra de Aramida en ropa de lucha contra incendios
Como parte básica de la ropa protectora de los bomberos, los requisitos de resistencia a la llama son particularmente importantes. La aparición de fibra aramida intermedia ha permitido actualizar la ropa de bomberos. Permite a los bomberos eliminar por completo la pesada ropa de bomberos que solo tiene cuero, lana gruesa y lona, y mejorar el rendimiento de los tejidos y forros.
En la actualidad, los bomberos, la ropa de lucha contra incendios y la ropa de lucha contra incendios hecha de fibra de color Aramida en la habitación se han utilizado en varios sistemas de lucha contra incendios. La fibra de color aramida de la habitación también está equipada con uniformes de bomberos forestales de la policía armada.
Debido a sus excelentes propiedades, el aramida intercalado es ampliamente utilizado en metalurgia, construcción, construcción naval, petróleo, industria química, silvicultura, protección contra incendios, militares y otros campos, convirtiéndose en la mejor opción para procesar todo tipo de ropa protectora especial.
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.
Ambas fibras innovadoras están presentes en cada capa de la mayoría de los engranajes de bifurcación y ofrecen la protección definitiva:
●Carcasa
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.
●Capa a prueba de humedad
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.
●Revestimiento térmico
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.
¡Aerogel: excelente material de gestión térmica, no se preocupe por la combustión espontánea de nuevos vehículos energéticos!
Con la llegada del verano, los nuevos vehículos energéticos se enfrentan a mayores riesgos. A altas temperaturas, ocasionalmente hay noticias de combustión espontánea.
Aunque la combustión espontánea de un coche de nueva energía es como el gato de schrodinger, puede que no suceda, pero el peligro potencial sigue siendo palpitante.
¿Por qué los vehículos de nueva energía se encienden automáticamente? ¿Hay alguna solución?
La combustión espontánea no es invisible, el sobrecalentamiento de la batería es el culpable
La mayoría de la gente asume que la combustión espontánea de los vehículos de nueva energía es causada por el exceso de temperatura del motor o el sobrecalentamiento de la carcasa, pero de hecho, la mayoría de la combustión espontánea de los vehículos eléctricos puros es causada por baterías.
Hay muchas baterías de almacenamiento de energía para nuevas fuentes de energía
Por ejemplo, la batería de níquel - hidrógeno, la batería de sodio - azufre, pero la más conocida es la batería de litio.
Durante el proceso de carga y descarga, el riesgo de pérdida de control térmico aumenta con el aumento de la densidad de energía. Si se produce un accidente de coche, deformación de la batería, desgarro del diafragma, fuga de electrolitos inflamables, lo que puede conducir a un cortocircuito en el equipo cargado, Se produce combustión espontánea.
Además de las colisiones externas que conducen a la rotura y quema de baterías, las baterías de litio también se atascan internamente después de recargar repetidamente. Cuando la corriente pasa, se produce un cortocircuito y se inicia un incendio.
Dado que la mayoría de los vehículos de nueva energía tienen baterías pequeñas, si las baterías de cortocircuito no están protegidas, pueden propagarse rápidamente a través de la batería e incluso causar una explosión.
Los widgets también se utilizan ampliamente, y el aerogel se ha convertido en la tecnología clave para resolver este problema.
La reacción en cadena de la combustión espontánea de la batería causada por la batería pequeña puede mejorar en gran medida la seguridad de los vehículos de nueva energía si puede protegerse y protegerse de la fuente.
Si cubrimos la batería con material aislante, incluso si se produce un cortocircuito, no afectará a otras baterías y no se extenderá a todo el vehículo.
En la actualidad, El aerogel es el mejor material de gestión térmica reconocido internacionalmente para las baterías de embalaje.
El aerogel es el sólido más ligero del mundo, pero tiene un excelente aislamiento térmico.
Parece una capa delgada; "Viento débil";, Pero puede soportar la llama de alta temperatura durante 60 minutos.
Es concebible que si cada batería de un coche de nueva energía está recubierta con una capa de aerogel, incluso si una sola batería alcanza temperaturas muy altas, no transfiere calor a otras baterías y componentes, reduciendo así en gran medida la posibilidad de que el coche de nueva energía se queme espontáneamente.
Al mismo tiempo, debido a que el aerogel es extremadamente ligero y delgado, sólo la mitad del espesor de los componentes tradicionales puede lograr el mismo efecto de protección de la batería, que no sólo puede lograr el peso ligero del automóvil, sino también prolongar en gran medida la vida útil de la batería, se puede decir que es La mejor tecnología para resolver el problema de la batería del automóvil de nueva energía
Nuevos materiales potenciales en el futuro
La industria de los materiales es la industria básica de la economía nacional, y los nuevos materiales son el precursor del desarrollo de la industria de los materiales. Grafeno, nanotubos de carbono, aleación amorfa, espuma metálica, Líquido iónico... Los nuevos materiales ofrecen oportunidades ilimitadas para el desarrollo de la industria de los materiales.
Hoy en día, la revolución de la Ciencia y la tecnología se desarrolla rápidamente, los nuevos materiales y productos cambian con cada día que pasa, y la modernización industrial se acelera. La fusión de la nueva tecnología de materiales con la nanotecnología, la biotecnología y la tecnología de la información, la fusión de la estructura y la función, la tendencia de la inteligencia de los materiales funcionales es obvia.
De acuerdo con el progreso de la investigación de las famosas instituciones y empresas de investigación en el país y en el extranjero, la revisión de los medios de comunicación de la Ciencia y la tecnología y la investigación de los puntos críticos de la industria, se seleccionaron 20 nuevos materiales. A continuación se detallan los materiales pertinentes (sin orden específico).
1. Grafeno
Avance: Conductividad eléctrica extraordinaria, resistividad extremadamente baja y migración electrónica muy rápida, más fuerte que el acero docenas de veces, excelente transmitancia de la luz.
Tendencias de desarrollo: El Premio Nobel de física 2010 ha hecho que el Grafeno sea muy popular en los mercados de tecnología y capital en los últimos años. En los próximos cinco años, las aplicaciones del Grafeno en pantallas optoelectrónicas, semiconductores, pantallas táctiles, dispositivos electrónicos, baterías de almacenamiento de energía, monitores, sensores, semiconductores, aeroespacial, militar, compuestos, biomedicina y otros campos experimentarán un crecimiento explosivo.
Principales instituciones de investigación(empresa): graphene Technologies, angstron Materials, graphene Square, formman Technology, etc.
2. Aerogel
Avance: Alta porosidad, baja densidad, peso ligero, baja conductividad térmica y buen rendimiento de aislamiento térmico. Tendencias de desarrollo: los nuevos materiales con un gran potencial tienen un gran potencial en el ahorro de energía, la protección del medio ambiente, el aislamiento térmico, los aparatos electrónicos, la construcción y otros campos.
Principales instituciones de investigación (empresa): forsman Technology, W.R. Grace, Fuji Silesia Co., Ltd., Japón, etc.
3. Nanotubos de carbono
Avance:Alta conductividad eléctrica, alta conductividad térmica, Alto Módulo elástico, alta resistencia a la tracción, etc.
Tendencias de desarrollo:Electrodo de dispositivo funcional, portador de catalizador, sensor, etc.
Principales instituciones de investigación (Company): youli, Dongli, Bayer Material Science Co., Ltd., Mitsubishi viscosa Co., Ltd., fosman Technology, Suzhou first element, etc.
4. Fullerenos
Avance: Tiene propiedades ópticas lineales y no lineales, Superconductividad de metales alcalinos fullerenos, etc.
Tendencias de desarrollo:En el futuro, tendrá importantes perspectivas de aplicación en las ciencias de la vida, la medicina y la astrofísica, y se espera que se aplique a los dispositivos optoelectrónicos, como el convertidor óptico, la conversión de señales y el almacenamiento de datos.
Principales instituciones de investigación (empresa): Michigan State University, Xiamen funa New Materials, etc.
5. Aleación amorfa
Avance: Alta resistencia y resistencia, buena permeabilidad y baja pérdida magnética, buena fluidez líquida.
Tendencias de desarrollo: Para transformadores de baja pérdida de alta frecuencia, componentes estructurales de equipos terminales móviles, etc.
Principales instituciones de investigación(Company): LIQUID METAL SCIENCE AND TECHNOLOGY Co., Ltd., China Academy of Sciences Metal Institute, BYD Co., Ltd.
6. Espuma metálica
Avance: Peso ligero, baja densidad, alta porosidad y gran superficie.
Tendencias de desarrollo: Tiene la conductividad eléctrica, puede reemplazar el campo de aplicación que el material inorgánico no metálico no puede conducir la electricidad; Tiene un gran potencial en el campo del aislamiento acústico y la reducción del ruido.
Principales instituciones de investigación (empresa): Alcoa, Río Tinto, symat, Norsk Hydro, etc.
7. Líquidos iónicos
Avance:Tiene las características de alta estabilidad térmica, amplio rango de temperatura líquida, acidez ajustable, polaridad y fuerte capacidad de coordinación.
Tendencias de desarrollo: Tiene amplias perspectivas de aplicación en los campos de la química verde, la biología y la catálisis.
Principales instituciones de investigación (empresa): Solvent Innovation, BASF, Lanzhou Institute of Physics, Chinese Academy of Sciences, Tongji University, etc.
8. Nanocelulosa
Avance: Buena biocompatibilidad, retención de agua y amplia estabilidad del pH; Nanored, alta propiedad mecánica, etc.
Tendencias de desarrollo: Tiene amplias perspectivas de aplicación en biomedicina, potenciador, industria papelera, purificación, alimentos compuestos inorgánicos conductores, compuestos magnéticos industriales, etc.
Principales instituciones de investigación (empresas): cellu Force (Canadá), United States Forestry Agency (USF), inventia (Suecia), etc.
9. Perovskita de nanopuntos
Avance:La Perovskita de nanopuntos tiene muchas ventajas, como la magnetoresistancia gigante, la Alta conductividad iónica, la evolución catalítica del oxígeno y la reducción.
Tendencias de desarrollo:En el futuro, tiene un gran potencial en catálisis, almacenamiento, sensores y absorción de luz.
Principales instituciones de investigación (empresa): apry, alfa aesar, etc.
10. Material impreso 3D
Avance: Cambiar el modo de procesamiento de la industria tradicional puede realizar rápidamente la formación de estructuras complejas.
Tendencias de desarrollo:Los métodos revolucionarios de formación tienen amplias perspectivas de aplicación en el campo de la formación de estructuras complejas y la formación de procesos rápidos.
Principales instituciones de investigación(empresa): objeto, sistemas 3DS, stratasys, farsoon, etc.
11. Vidrio flexible
Avance:Cambiar las características rígidas y frágiles del vidrio tradicional, realizar la innovación revolucionaria de la flexibilidad del vidrio.
Tendencias de desarrollo: En el futuro, los dispositivos flexibles de visualización y plegado tendrán amplias perspectivas.
Principales instituciones de investigación(empresa): Corning Company, Short Group, etc.
12. Materiales autoensamblados
Avance: Autoensamblaje de moléculas de materiales; "Información"; Cambiar los métodos de preparación de los materiales anteriores para realizar la formación espontánea de la forma y estructura de los materiales.
Tendencias de desarrollo: La modificación de los métodos tradicionales de preparación y reparación de materiales tiene amplias perspectivas en los campos de los dispositivos moleculares, la ingeniería de superficies y la nanotecnología.
Principales instituciones de investigación Harvard University, etc.
13. Plásticos biodegradables
Avance: Puede degradarse naturalmente y las materias primas proceden de fuentes renovables, lo que cambia la Dependencia de los plásticos tradicionales de los recursos fósiles, como el petróleo, el gas natural y el carbón, y reduce la contaminación ambiental.
Tendencias de desarrollo:La perspectiva de reemplazar los plásticos tradicionales en el futuro es amplia.
Principales instituciones de investigación (empresa): natureworks, BASF, carneca, etc.
14. Compuestos de titanio y carbono
Avance: Tiene una alta resistencia, baja densidad y excelente resistencia a la corrosión, y tiene perspectivas ilimitadas en el campo de la aviación civil.
Tendencias de desarrollo: En el futuro, tiene una amplia gama de aplicaciones potenciales en entornos ligeros, de alta resistencia y resistentes a la corrosión.
Principales instituciones de investigación (Company): Harbin University of Technology, etc.
15. Metamateriales
Avance: Tiene propiedades físicas que los materiales convencionales no tienen, como permeabilidad negativa, constante dieléctrica negativa, etc.
Tendencias de desarrollo: Cambiar el concepto tradicional de procesamiento de acuerdo a las propiedades de los materiales, de acuerdo con las necesidades futuras del diseño de las características de los materiales, tiene un potencial ilimitado y revolucionario.
Principales instituciones de investigación Boeing, kymeta, Shenzhen Guangqi Research Institute, etc.
16. Materiales superconductores
Avance: En el Estado superconductor, la resistencia del material es cero, no hay pérdida de corriente, y el material muestra anti - magnetismo en el campo magnético.
Tendencias de desarrollo: En el futuro, si se espera que la tecnología superconductora de alta temperatura avance, se espera que resuelva problemas como la pérdida de transmisión de potencia, la calefacción de equipos electrónicos y la nueva tecnología de levitación magnética de transmisión verde.
Principales instituciones de investigación(empresa): Sumitomo Corporation of Japan, Bruck Corporation of Germany, Chinese Academy of Sciences, etc.
17. Aleación de memoria de forma
Avance: Después de la pre - formación, después de la deformación forzada por condiciones externas, la forma original puede ser restaurada bajo ciertas condiciones para realizar el diseño y la aplicación de la reversibilidad de la deformación del material.
Tendencias de desarrollo: Tiene un gran potencial en las esferas de la tecnología espacial, el equipo médico y el equipo electromecánico.
Principales instituciones de investigación Hay nuevos materiales, etc.
18. Materiales magnetostrictivos
Avance: Bajo la acción del campo magnético, puede producir propiedades de tracción o compresión, realizar la interacción entre la deformación del material y el campo magnético.
Tendencias de desarrollo: Se utiliza ampliamente en dispositivos estructurales inteligentes, dispositivos de amortiguación, estructuras de transductores, motores de alta precisión y otros campos, en algunas condiciones su rendimiento es mejor que la cerámica piezoeléctrica.
Principales instituciones de investigación (empresa): American etrema Company, British Rare Earth Products Company, Sumitomo Light Metal Company of Japan, etc.
19. Materiales magnéticos (eléctricos) líquidos
Avance:En estado líquido, no sólo tiene el magnetismo del material magnético sólido, sino que también tiene la fluidez del líquido, y tiene las características y aplicaciones que el material magnético tradicional no tiene.
Tendencias de desarrollo:Se utiliza en el sellado magnético, la refrigeración magnética, la bomba de calor magnética y otros campos, ha cambiado el modo tradicional de refrigeración de sellado.
Principales instituciones de investigación (Company): usa Ata Application Technology Company, Panasonic, Japan, etc.
20. Gel polimérico inteligente
Avance: Es capaz de percibir y responder a los cambios en su entorno, y tiene características biológicas similares.
Tendencias de desarrollo:El ciclo de expansión y contracción del gel de polímero inteligente se puede utilizar en válvulas químicas, separación de adsorción, sensores y materiales de almacenamiento. La Potencia suministrada por el ciclo se utiliza para el diseño; "Motor químico"; La controlabilidad de la malla es adecuada para el sistema inteligente de Liberación de drogas.
Principales instituciones de investigación Universidades estadounidenses y japonesas.
Aplicación de aerogel en la construcción modular
La arquitectura modular se considera una tecnología de montaje en el campo de la arquitectura. Los edificios se ensamblan principalmente con componentes modulares prefabricados, que tienen las ventajas de montaje flexible, ahorro de energía, protección del medio ambiente y construcción simple.
En toda la industria de la construcción modular, las ventajas de la construcción modular son la velocidad de construcción rápida, menos restricciones climáticas, ahorro de mano de obra, puede mejorar eficazmente la calidad de la construcción.
Aerogel
SiO2 aerogel is a nanoporous solid material whose main component is ultrafine particles. The material has the characteristics of low thermal conductivity, low density, large specific surface area, high porosity, and small particle size, and is currently regarded as the lightest solid material. Due to the special physical structure of aerogel, it has strong fire resistance, heat insulation and other properties. With the deepening of the application research of aerogel in the field of construction, aerogel new building materials have gradually become the "most promising" high-performance materials in the field of construction.
Aplicación de la arquitectura modular aerogel
Los productos de la Cámara de muestreo de ácido nucleico de baja emisión de carbono de aerogel pueden lograr un ahorro de energía de alta eficiencia y una reducción del 60% de las emisiones de carbono a través de un excelente rendimiento de aislamiento térmico de los materiales de aerogel. Al mismo tiempo, cumplen los requisitos de protección contra incendios de clase A, lo que hace que el muestreo de ácido nucleico sea más seguro y eficiente.
Diagrama de flujo del proceso de producción
Panel aislante compuesto de aerogel no inflamable utilizado en la Cámara de muestreo
Techo de la Cámara de muestreo con recubrimiento aislante aerogel
El techo de la Cámara de muestreo está recubierto con un medio aislante de aerogel y una placa aislante compuesta de aerogel no inflamable.
Panel sándwich de la Cámara de muestreo del panel de aislamiento térmico no inflamable compuesto de aerogel
Aplicación de la arquitectura modular aerogel
Aerogel nuevo material de construcción
Panel aislante compuesto de aerogel
Aislamiento de la pared exterior (calor en verano, frío en invierno, etc.)
La placa de aislamiento térmico no inflamable compuesta por aerogel es una placa de aislamiento térmico no inflamable formada por la adición de polvo de sílice, partículas de poliestireno compuestas y materiales inorgánicos. Se utiliza para el aislamiento térmico de la pared del edificio, el aislamiento térmico de la pared exterior, el aislamiento térmico del techo del edificio, el acero de color y la placa Sándwich del techo, etc.
Los materiales orgánicos tradicionales de aislamiento térmico (como la placa EPS, la placa XPS, la placa de Polifenileno, etc.) sólo pueden alcanzar el grado más alto de resistencia al fuego B1, la aplicación en la construcción es limitada, los materiales son fáciles de envejecer en condiciones naturales, mientras que los compuestos aerogeles son incombustibles, y El grado de resistencia al fuego de la placa de aislamiento térmico puede alcanzar el grado a. El efecto ignífugo es bueno.
Los materiales inorgánicos tradicionales de aislamiento térmico (como la lana de vidrio, la lana de roca, etc.) contienen fibra, no son amistosos con los trabajadores en el proceso de construcción, la rigidez del producto es pobre, fácil de absorber agua, fácil de ampollas, problemas de caída, etc. Sin embargo, el panel de aislamiento térmico compuesto de aerogel es un producto de baja emisión de carbono y respetuoso con el medio ambiente, la emisión de carbono es sólo el 60% de la lana de roca, y el producto tiene cierta rigidez, el material de base no contiene fibra, inofensivo para el cuerpo humano.
Las ventajas específicas son las siguientes:
La conductividad térmica es tan baja como 0043 W / (M * k);
Verdadera lucha contra incendios de clase a;
El producto tiene una estructura de poros cerrados y una baja absorción de agua volumétrica;
Larga vida útil y resistencia al envejecimiento;
Buenas propiedades mecánicas.
Sistema de recubrimiento aislante aerogel
Aislamiento de la pared exterior (zona caliente en verano e invierno, zona caliente en verano e invierno frío)
Se trata de un sistema de recubrimiento aislante aerogel que consiste en un recubrimiento aislante aerogel, una Imprimación y una capa superior. El modelo de utilidad tiene las ventajas de aislamiento térmico, peso ligero, seguridad contra incendios, protección del medio ambiente, larga vida útil, etc.
Se puede aplicar a la reconstrucción de ahorro de energía de la fachada del edificio y el techo. El producto tiene las ventajas de espesor Delgado, buen efecto de aislamiento térmico, peso ligero, seguridad y protección del medio ambiente, y puede reducir eficazmente el consumo de energía de los edificios. Especialmente en comparación con el material de aislamiento térmico tradicional, tiene ventajas obvias en espesor, construcción conveniente, seguridad, etc.
(1) At present, the requirements for building energy conservation are becoming more and more stringent. Taking the requirements of GBT50378-2019 "Green Building Evaluation Standards" as an example, two-star and three-star buildings require that the thermal performance of the envelope structure be increased by 10% and 20% respectively. The drawbacks of meeting the energy-saving requirements by thickening the external thermal insulation of the external wall have gradually emerged, such as cracking and falling off of the external wall thermal insulation layer, leakage of external thermal insulation, and frequent occurrence of fires at the construction site of external thermal insulation.
De acuerdo con los requisitos térmicos de las diferentes zonas climáticas, la selección de materiales de aislamiento térmico adecuados no sólo puede lograr el objetivo de ahorro de energía y aislamiento térmico, sino que también puede prolongar la vida útil del edificio. En las zonas cálidas de verano e invierno, con el fin de cumplir los requisitos de ahorro de energía, el Instituto de diseño suele diseñar y utilizar mortero aislante de cuentas de vidrio de 30 mm a 40 mm en la pared exterior para satisfacer los requisitos de diseño de ahorro de energía.
En comparación, la resistencia térmica del sistema de recubrimiento de aislamiento de aerogel de 2 mm puede reemplazar completamente el mortero de aislamiento de cuentas de vidrio de 40 mm para el diseño de ahorro de energía. Al mismo tiempo, en comparación con el sistema tradicional de aislamiento térmico exterior y yeso fino de la placa de Polifenileno, el sistema de recubrimiento de aislamiento térmico aerogel tiene las ventajas de la integración del aislamiento térmico y la decoración, la construcción simple, y puede resolver el problema de que la placa de aislamiento térmico tradicional es fácil de absorber agua y es fácil de invalidar. La capa aislante se cae. Fenómeno
Aerogel No. 3 membrana impermeable y aislante
La película de aislamiento térmico a prueba de agua aerogel es un material de aislamiento térmico a prueba de agua integral. Se compone de película de aluminio reflectante + capa aislante de aerogel + material impermeable Autoadhesivo + material de película de liberación. El producto tiene las ventajas de impermeabilización, protección solar, aislamiento térmico, disipación de calor, construcción conveniente, larga vida útil, buen rendimiento ignífugo, buena resistencia al calor, alta resistencia adhesiva, protección ambiental Verde, etc.
En primer lugar, resolver el techo metálico y el techo de la construcción dos grandes problemas de aislamiento térmico impermeable.
Ventajas de la aplicación:
Protección contra los rayos ultravioletas y aislamiento de la radiación solar térmica
La lámina de aluminio en la capa superficial tiene una buena resistencia al envejecimiento ultravioleta y puede aislar la radiación solar térmica.
Estructura simple
Fácil de usar, después de limpiar el techo de la construcción se puede unir directamente; Construcción simple, funcionamiento seguro, corto período de construcción, alta eficiencia, sin mantenimiento después de la formación.
Alta resistencia adhesiva
En comparación con la bobina autoadhesiva ordinaria, la fuerza adhesiva aumenta un 80%. Cuanto más tiempo dure la Unión, mejor será el efecto de Unión.
La capa impermeable flexible puede adaptarse a la deformación de la expansión térmica y la contracción en frío del techo y a la deformación de la carga eólica.
Tiene una amplia gama de aplicaciones, se puede unir firmemente a la superficie a base de cemento y varias superficies metálicas.
La resistencia a la tracción es alta, la elongación es grande, y la adaptabilidad a la contracción, deformación y agrietamiento de la base es fuerte.