Fibra de carbono utilizada no transporte
● Autopeças de fibra de carbono
O uso de peças compostas de fibra de carbono é baseado principalmente nas seguintes considerações:
uma é para o corpo leve. A densidade da fibra de carbono é baixa, em comparação com a redução de peso do aço carbono de 50%, em comparação com a redução de peso da estrutura da liga de magnésio / alumínio de 30%;
Em segundo lugar, alta integração. Modelagem livre, desenhabilidade forte, pode alcançar superfície simplificada e curva, pode reduzir os tipos de peças e investimento em ferramentas;
Em terceiro lugar, melhorar a eficiência da produção. Substitua estampagem e soldagem com processo de prensagem e colagem, salvar o investimento de linha de produção, matriz e fixação;
Em quarto lugar, melhorar o desempenho de segurança dos carros. A fibra de carbono tem alta resistência à fadiga (até 70% ~ 80% da carga de projeto), o centro de gravidade cai após a redução de peso e a estabilidade da operação é maior.
Além disso, a capacidade de absorção de energia de colisão da fibra de carbono é 6-7 vezes a do aço e 3-4 vezes a do alumínio. Cinco é melhorar o conforto dos carros.
Do carro original para veículos comerciais high-end, e mais popular nos últimos anos, novos veículos de energia, a aplicação de passos de peças de fibra de carbono nunca pára, como a sabedoria wuxi em novos materiais, de acordo com os requisitos da nova energia auto fabricação de fibra de carbono corpo da bateria de energia é composto de fibra de carbono nos casos de aplicação típicos, sobre os novos veículos de energia nos aspectos como perda de peso, resistente ao impacto efetivamente melhorou o desempenho dos novos veículos de energia.
● Fibra de carbono no comboio de alta velocidade
A solução leve do trilho de alta velocidade sempre se concentrou em duas questões: uma é que os materiais leves devem ter segurança suficiente; o outro é tentar ser o mais leve possível sob a premissa de garantir a segurança, de modo a alcançar maior capacidade e maior eficiência de transporte.
Desde trens-bala com velocidades iguais ou superiores a 400 km/h, trens de dois andares até trens maglev de alta velocidade com velocidades de 600 km/h, trens ferroviários de alta velocidade e outros veículos ferroviários têm se desenvolvido em direção a objetivos de alta velocidade, eficientes, ecológicos, inteligentes e outros. Entre eles, os materiais do corpo que são leves e fortes desempenham um papel crucial. Os materiais selecionados do corpo do carro, na força, rigidez, resistência à fadiga, resistência à corrosão e desempenho de fogo, são constantemente otimizados, material composto de fibra de carbono tem as vantagens de peso leve, redução de impacto, carga de elevação, alta resistência às intempéries, alta confiabilidade, alta disponibilidade, alta vida, pouca manutenção e assim por diante gradualmente recebeu atenção.
Painel de operação do motorista de cabine de fibra de carbono, peças de assento de fibra de carbono, placas de antepara de fibra de carbono, etc., como o material composto de fibra de carbono usado em veículos ferroviários de alta velocidade, como proporção de mais e mais grande, sabedoria wuxi no novo material enfrentará requisitos técnicos também cada vez mais altos, isso também em praticamente conduzir também o material compósito doméstico de fibra de carbono aplicado em um ritmo mais acelerado.
●Partes de aeronaves em fibra de carbono
Material composto de fibra de carbono do que a força, alta rigidez, boa resistência à fadiga e resistência à corrosão, pode projetar, promover a eficiência da estrutura, não só pode melhorar a segurança da aeronave, economia, conforto e proteção ambiental, também pode melhorar significativamente a eficiência de combustível da aeronave, está atualmente na aplicação implementa uma parcela significativa de aeronaves civis.
Ao mesmo tempo, o uso de compósitos de fibra de carbono em aeronaves também apresenta novos desafios técnicos. Comparado com a estrutura metálica tradicional, a estrutura composta de fibra de carbono tem anisotropia, e sua fragilidade a torna significativamente diferente dos materiais metálicos convencionais em termos de deformação sob carga, mecanismo de dano e modo de falha. tais como análise de conexão, estabilidade, tolerância a danos, queda, grande abertura, proteção contra raios, resistência ao fogo, anti-gelo, análise intercalar, etc., precisam ser quebrados.
Tecnologias de estrutura aerodinâmica e propulsão de ruptura serão usadas para reduzir o arrasto aerodinâmico e economizar combustível na otimização geral da aerodinâmica, estrutura e materiais.No entanto, ao voar em velocidade supersônica e ultra-alta do som, o efeito de alta temperatura da estrutura do corpo é óbvio, que não só requer o projeto estrutural integrado de materiais compósitos avançados como fibra de carbono, mas também os torna mais leves, mais resistentes a danos e alta temperatura.
Não só as partes do corpo, as partes interiores da aeronave dos requisitos de material também são rigorosas. A placa de estrutura do assento de aviação de fibra de carbono fornecida pela wuxi zhicang nova tecnologia material co., ltd. para um certo tipo de aeronave civil, além de reduzir muito o peso do assento, para ser capaz de suportar 6-8 anos de pressão de alta frequência, mas também para ter um certo retardador de chama, todos os quais apresentam altos requisitos para a aplicação prática de material composto de fibra de carbono.
A fibra de carbono é amplamente utilizada no campo de artigos esportivos e tem muitas vantagens
A fibra de carbono é amplamente utilizada no campo de artigos esportivos e tem muitas vantagens.
Aqui estão algumas das principais aplicações:
1. Bicicletas:
- Fabricação de quadros: A fibra de carbono é um material ideal para a fabricação de quadros de bicicletas. Ele pode criar um quadro muito leve, mas extremamente forte, reduzindo muito o peso total da bicicleta, tornando mais fácil para os pilotos andar, especialmente em escalada e passeios de longa distância. Por exemplo, algumas bicicletas de corrida high-end usam armações de fibra de carbono para buscar velocidades mais altas e melhor desempenho de manuseio.
- Peças: Além do quadro, outras partes da bicicleta, como guiadores, tubos de assento e rodas também usam fibra de carbono. Guiadores de fibra de carbono podem fornecer melhor rigidez e manuseio, e o tubo do assento pode ser ajustado de acordo com as necessidades do piloto. É leve e não adicionará muita carga à bicicleta. As rodas de fibra de carbono têm alta resistência e baixo momento de inércia, o que pode melhorar o desempenho de aceleração e a velocidade de condução da bicicleta.
2. Tacos de golfe:
- Eixo: Tacos de golfe com eixos de fibra de carbono estão se tornando cada vez mais populares. Comparado com os eixos de metal tradicionais, os eixos de fibra de carbono são mais leves, o que pode reduzir a carga de balanço do jogador e aumentar a velocidade de balanço, aumentando assim a distância e a precisão do tiro. Além disso, a fibra de carbono tem altas características de amortecimento, que podem absorver parte da vibração ao bater a bola, fazendo com que o jogador se sinta mais confortável.
- Cabeça do clube: A fibra de carbono também é usada na cabeça do clube dos clubes de golfe. Materiais de fibra de carbono podem ser usados para aumentar a força e estabilidade da cabeça do clube, de modo que a cabeça do clube possa suportar melhor a força de impacto ao bater a bola e reduzir a possibilidade de deformação e danos.
3. Vara de pesca:
- Estrutura principal: As varas de pesca de fibra de carbono têm as características de alta resistência, alto módulo e peso leve, podem suportar grande tensão de tração e flexão e são leves em peso, o que é conveniente para os pescadores manterem e operarem por um longo tempo. Se é pesca marítima ou pesca de água doce, varas de pesca de fibra de carbono podem atender às necessidades de diferentes cenas de pesca.
- Ponta da haste: A ponta da haste é uma parte chave da vara de pesca, e tem altos requisitos de sensibilidade e flexibilidade. A aplicação de materiais de fibra de carbono pode tornar a ponta da haste mais sensível, sentir com precisão o sinal de peixe mordendo o gancho e melhorar a taxa de sucesso da pesca. Ao mesmo tempo, a flexibilidade da fibra de carbono também pode garantir que a ponta do pólo não seja fácil de quebrar quando submetida à força externa.
4. Raquetes:
- Raquetes de tênis: Raquetes de tênis de fibra de carbono têm boa rigidez e elasticidade, e podem fornecer forte suporte de energia e bom desempenho de controle de bola ao bater a bola. Materiais de fibra de carbono podem tornar a distribuição de peso das raquetes de tênis mais uniforme, melhorar a estabilidade e equilíbrio da raquete e tornar os jogadores mais precisos e poderosos ao bater a bola.
- Raquetes de badminton: Para raquetes de badminton, a aplicação de fibra de carbono pode reduzir o peso da raquete, aumentar a velocidade de balanço e flexibilidade. Ao mesmo tempo, as características de alta resistência da fibra de carbono podem garantir que a raquete não seja fácil de deformar e danificar sob balanços de alta velocidade e batidas frequentes, estendendo a vida útil da raquete.
- Raquetes de pickleball: Raquetes de pickleball de fibra de carbono são leves e elásticas, proporcionando aos jogadores uma melhor experiência de bater, permitindo que os jogadores sejam mais úteis ao bater a bola e exibam melhor seu nível técnico.
5. Equipamento para desportos de gelo e neve:
- Esquis: Os esquis de fibra de carbono são fortes e leves, o que pode reduzir o peso total, garantindo a rigidez dos esquis, tornando esquiadores mais flexíveis e livres durante o processo de deslizamento, e mais fáceis de controlar a velocidade e direção. Além disso, a fibra de carbono tem bom desempenho de absorção de choque, o que pode reduzir a vibração dos esquiadores durante o processo de deslizamento e melhorar o conforto.
- Patins de gelo: A fibra de carbono pode ser usada para aumentar a resistência estrutural e a estabilidade dos patins de gelo, de modo que os patins de gelo possam manter o bom desempenho durante o deslizamento de alta velocidade e curvas afiadas, e reduzir a deformação e danos dos patins de gelo. Ao mesmo tempo, as características leves da fibra de carbono também podem reduzir o peso total dos patins de gelo e aumentar a velocidade de deslizamento dos atletas.
6. Outros artigos de desporto:
- Sapatos esportivos: Alguns sapatos esportivos high-end usam materiais de fibra de carbono nas solas, partes superiores e outras peças. Nas solas, a fibra de carbono pode fornecer bom suporte e estabilidade, reduzir a fadiga do pé; nas partes superiores, a fibra de carbono pode aumentar a força e respirabilidade das partes superiores, e melhorar o conforto e durabilidade dos calçados esportivos.
- Capacetes: Capacetes de fibra de carbono são leves e fortes, o que pode proteger a cabeça dos atletas enquanto reduz a carga em suas cabeças, melhorando seu conforto e desempenho. Por exemplo, capacetes de fibra de carbono são amplamente utilizados em esportes como bicicletas, motocicletas e patinação.
- Equipamento de tiro com arco: Fibra de carbono pode ser usada para fazer equipamentos de tiro com arco, como arcos e eixos de flecha. Arcos de fibra de carbono têm alta resistência e elasticidade, e podem fornecer desempenho estável de tiro com arco; Eixos de flechas de fibra de carbono são leves e retas, o que pode melhorar a velocidade de voo e precisão das flechas.
Fibra de aramida usada em traje de combate a incêndios
Como componente básico da roupa de proteção do bombeiro, os requisitos para desempenho retardador de chama são particularmente importantes. O surgimento da fibra de meta-aramida permitiu a atualização de roupas de combate a incêndios. Permite que os bombeiros eliminem completamente os ternos pesados de combate a incêndios que só têm couro, lã pesada e lona, e obtenham melhorias de desempenho de tecidos e revestimentos.
Atualmente, bombeiro, trajes de combate a incêndios, trajes de incêndio feitos de fibras coloridas de meta-aramida têm sido usados em vários sistemas de combate a incêndios. As fibras coloridas meta-aramida também são equipadas com uniforme de bombeiro florestal da polícia armada.
Devido ao seu excelente desempenho, meta-aramida é amplamente utilizado em metalurgia, construção, construção naval, petróleo, química, silvicultura, proteção contra incêndios, militares e outros campos, e tornou-se a melhor escolha para processar todos os tipos de roupas de proteção especiais.
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 essas fibras inovadoras são encontradas em cada camada da maioria dos equipamentos de turnout para proteção final:
●A Concha Exterior
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.
●A barreira da humidade
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.
●Os forros térmicos
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 gestão térmica, não precisa mais se preocupar com a combustão espontânea de veículos novos da energia!
Com a chegada do verão, novos veículos energéticos estão enfrentando maiores riscos. Sob a alta temperatura, há notícias ocasionais de combustão espontânea.
Embora a combustão espontânea de novos veículos energéticos seja como o gato de Schrödinger, isso pode não acontecer, mas o possível perigo ainda faz as pessoas ficarem com medo.
Porque é que os veículos de energia novos se inflamam espontaneamente? Há alguma solução?
A combustão espontânea não é invisível, o superaquecimento da bateria é o culpado
Muitas pessoas tomarão como certo que a combustão espontânea de veículos de energia nova é causada pela temperatura do motor sendo muito alta, ou pelo revestimento externo quente, mas na verdade, a maioria da combustão espontânea de veículos elétricos puros é causada pela bateria.
Existem muitos tipos de baterias de armazenamento de energia para energia nova
Como baterias de hidreto de níquel-metal, baterias de sódio-enxofre, etc., mas o mais amplamente conhecido é baterias de lítio.
No processo de carregamento e descarga, com o aumento da densidade de energia, o risco de fuga térmica também aumenta. Se uma colisão de carro acontece neste momento, a bateria deforma, o diafragma rasga, e o eletrólito inflamável vaza, o que pode causar um curto-circuito do equipamento eletrificado. ocorre combustão espontânea.
Além da ruptura e queima da bateria causada por colisão externa, a bateria de lítio também formará um bloqueio no interior após carregamento repetido. Quando a corrente passa, um curto-circuito ocorrerá, causando um incêndio.
Como a estrutura da bateria da maioria dos veículos de energia novos é uma bateria composta de pequenas baterias, se a bateria de curto-circuito não tiver quaisquer medidas de proteção, ela se espalhará rapidamente para toda a bateria e até mesmo causará uma explosão.
Peças pequenas também são usadas para grandes propósitos, e aerogel tornou-se a tecnologia chave para resolver o problema
A reação em cadeia da combustão espontânea da bateria causada por uma pequena bateria pode melhorar muito a segurança de veículos de energia novos se for defendida e protegida da fonte.
Se envolvermos a bateria com material de isolamento térmico, mesmo que ocorra um curto-circuito, isso não afetará outras baterias, nem se espalhará para todo o veículo.
O melhor material de gestão térmica para embalar baterias é atualmente reconhecido internacionalmente como aerogel.
Aerogel é o sólido mais leve do mundo, mas tem propriedades de super isolamento térmico.
Parece uma fina camada de "vento fraco", mas pode suportar diretamente a queima direta de chamas de alta temperatura por 60 minutos.
É concebível que, se cada bateria de um veículo de energia nova é envolvida com uma camada de aerogel, mesmo que uma única bateria tenha atingido uma temperatura muito alta, não transferirá calor para outras baterias e componentes, tornando assim a nova energia A probabilidade de combustão espontânea do carro é muito reduzida.
Ao mesmo tempo, porque o aerogel é extremamente leve e fino, apenas metade da espessura dos componentes tradicionais pode alcançar o mesmo efeito de proteger a bateria, que não só pode perceber o peso leve do carro, mas também prolongar muito a vida útil da bateria, o que pode ser dito para resolver o problema da bateria da melhor tecnologia do veículo de energia nova
Novos materiais potenciais no futuro
A indústria de materiais é a indústria básica da economia nacional, e novos materiais são o precursor do desenvolvimento da indústria de materiais. Grafeno, nanotubos de carbono, ligas amorfas, espumas metálicas, líquidos iónicos... 20 novos materiais trazem oportunidades ilimitadas para o desenvolvimento da indústria de materiais.
Hoje, a revolução científica e tecnológica está se desenvolvendo rapidamente, novos materiais e produtos estão mudando a cada dia que passa, e o ritmo de atualização industrial e substituição de materiais está acelerando. A integração da nova tecnologia material com nanotecnologia, biotecnologia e tecnologia da informação, a integração da estrutura e função, e a tendência inteligente de materiais funcionais são óbvias.
Neste artigo, 20 novos materiais são selecionados com base no progresso da pesquisa de instituições e empresas de pesquisa bem conhecidas no país e no exterior, revisões de mídia científica e tecnológica e pesquisa quente da indústria. A seguir estão as informações detalhadas dos materiais relevantes (sem ordem específica).
1.Grafeno
Avanço: Condutividade elétrica extraordinária, resistividade extremamente baixa e migração de elétrons extremamente rápida, dezenas de vezes mais forte que o aço e excelente transmitância de luz.
Tendência de desenvolvimento: O Prêmio Nobel de Física de 2010 tornou o grafeno muito popular em tecnologia e mercados de capitais nos últimos anos. Nos próximos cinco anos, o grafeno será usado em displays optoeletrônicos, semicondutores, telas sensíveis ao toque, dispositivos eletrônicos, baterias de armazenamento de energia, displays, sensores, semicondutores, aeroespacial, militar, materiais compostos, biomedicina e outros campos experimentarão crescimento explosivo.
Principais instituições de investigação(empresas): Tecnologias de grafeno, materiais de Angstron, quadrado de grafeno, tecnologia de Forsman, etc.
2. Aerogéis
Avanço: alta porosidade, baixa densidade e peso leve, baixa condutividade térmica, excelentes propriedades de isolamento térmico. Tendência de desenvolvimento: Novos materiais com grande potencial têm grande potencial nas áreas de conservação de energia e proteção ambiental, isolamento térmico, eletrodomésticos eletrônicos e construção.
Principais instituições de investigação (empresas): Forsman Technology, W.R. Grace, Japão Fuji-Silysia Company, etc.
3. Nanotubos de carbono
Avanço:alta condutividade elétrica, alta condutividade térmica, alto módulo elástico, alta resistência à tração, etc.
Tendência de desenvolvimento:eletrodos para dispositivos funcionais, portadores de catalisadores, sensores, etc.
Principais instituições de investigação (empresas): Unidym, Inc., Toray Industries, Inc., Bayer Materials Science AG, Mitsubishi Rayon Co., Ltd. Forsman Technology, Suzhou First Element, etc.
4. Fullerenos
Avanço: com propriedades ópticas lineares e não lineares, supercondutividade do fulereno do metal alcalino, etc.
Tendência de desenvolvimento:No futuro, terá perspectivas importantes nos campos da ciência da vida, medicina, astrofísica, etc. Espera-se que seja usado em dispositivos optoeletrônicos, como conversores ópticos, conversão de sinais e armazenamento de dados.
Principais instituições de investigação (empresas): Michigan State University, Xiamen Funa Novos Materiais, etc.
5. Ligas amorfas
Avanço: alta resistência e tenacidade, excelente permeabilidade magnética e baixa perda magnética, excelente fluidez líquida.
Tendência de desenvolvimento: em transformadores de baixa perda de alta frequência, peças estruturais de equipamentos terminais móveis, etc.
Principais instituições de investigação(empresas): Liquidmetal Technologies, Inc., Instituto de Metais, Academia Chinesa de Ciências, BYD Co., Ltd., etc.
6. Espuma metálica
Avanço: Peso leve, baixa densidade, alta porosidade e grande área de superfície.
Tendência de desenvolvimento: Tem condutividade elétrica e pode substituir os campos de aplicação onde materiais inorgânicos não metálicos não podem conduzir eletricidade; tem grande potencial no campo da isolação sadia e redução de ruído.
Principais institutos de investigação (empresas): Alcan (Alcoa), Rio Tinto, Symat, Norsk Hydro, etc.
7. Líquidos iónicos
Avanço:Tem alta estabilidade térmica, ampla faixa de temperatura líquida, acidez e alcalinidade ajustáveis, polaridade, capacidade de coordenação, etc.
Tendência de desenvolvimento: Tem amplas perspectivas de aplicação no campo da indústria química verde, bem como nos campos da biologia e catálise.
Principais instituições de investigação (empresas): Inovação solvente, BASF, Instituto de Física de Lanzhou, Academia Chinesa de Ciências, Universidade de Tongji, etc.
8. Nanocelulose
Avanço: boa biocompatibilidade, capacidade de retenção de água, ampla gama de estabilidade de pH; estrutura da nano-rede, e propriedades mecânicas altas, etc.
Tendência de desenvolvimento: Tem grandes perspectivas em biomedicina, realçador, indústria de papel, purificação, alimentos compostos condutores e inorgânicos e compostos magnéticos industriais.
Principais instituições de investigação (empresas): Cellu Force (Canadá), US Forest Service (US Forest Service), Innventia (Suécia), etc
9. Nanodot perovskites
Avanço: Nanodot perovskites têm magnetoresistência gigante, alta condutividade iônica, catálise para evolução e redução de oxigênio, etc.
Tendência de desenvolvimento:No futuro, tem grande potencial nas áreas de catálise, armazenamento, sensores e absorção de luz.
Principais instituições de investigação (empresas): Apry, AlfaAesar, etc.
10. Materiais de impressão 3D
Avanço: Mude os métodos de processamento das indústrias tradicionais e pode rapidamente realizar a formação de estruturas complexas, etc.
Tendência de desenvolvimento:O método revolucionário de moldagem tem grandes perspectivas no campo da moldagem de estruturas complexas e moldagem de processamento rápido.
Principais instituições de investigação(empresas): Object, 3DSystems, Stratasys, Farsoon, etc.
11. Vidro flexível
Avanço:Mude as características rígidas e frágeis do vidro tradicional e realize a inovação revolucionária da flexibilidade do vidro.
Tendência de desenvolvimento: No futuro, o campo da exposição flexível e dispositivos dobráveis tem grandes perspectivas.
Principais instituições de investigação(empresas): Corning Corporation, Schott Group, etc.
12. Materiais de auto-montagem (auto-cura)
Avanço: auto-montagem de moléculas materiais, percebendo a "inteligência" do próprio material, alterando o método de preparação material anterior, e percebendo a formação espontânea de uma certa forma e estrutura do próprio material.
Tendência de desenvolvimento: Mude os métodos tradicionais de preparação de materiais e reparo de materiais, e tenha grandes perspectivas nos campos de dispositivos moleculares, engenharia de superfície e nanotecnologia no futuro.
Principais instituições de investigação (empresas): Harvard University, etc.
13. Bioplásticos degradáveis
Avanço: Pode ser naturalmente degradado, e as matérias-primas vêm de recursos renováveis, mudando a dependência dos plásticos tradicionais de recursos fósseis, como petróleo, gás natural e carvão, e reduzindo a poluição ambiental.
Tendência de desenvolvimento:a futura substituição dos plásticos tradicionais tem grandes perspectivas.
Principais instituições de investigação (empresas): Natureworks, Basf, Kaneka, etc.
14. Compostos de carbono de titânio
Avanço: Com alta resistência, baixa densidade e excelente resistência à corrosão, tem perspectivas ilimitadas nos campos da aviação e civil.
Tendência de desenvolvimento: No futuro, tem uma ampla gama de aplicações potenciais em ambientes leves, de alta resistência, resistentes à corrosão e outros.
Principais instituições de investigação (empresa): Harbin Institute of Technology, etc.
15. Metamateriais
Avanço: Possui propriedades físicas que os materiais convencionais não possuem, como permeabilidade negativa, permissividade negativa, etc.
Tendência de desenvolvimento: mudar o conceito tradicional de processamento de acordo com as propriedades dos materiais, e projetar as características dos materiais de acordo com as necessidades no futuro, com potencial ilimitado e revolucionário.
Principais instituições de investigação (empresas): Boeing, Kymeta, Shenzhen Guangqi Research Institute, etc.
16. Materiais supercondutores
Avanço: No estado supercondutor, o material tem resistência zero, nenhuma perda de corrente, e o material exibe diamagnetismo em um campo magnético.
Tendência de desenvolvimento: No futuro, se forem esperados avanços na tecnologia supercondutora de alta temperatura, espera-se resolver problemas como perda de transmissão de energia, aquecimento de dispositivos eletrônicos e nova tecnologia verde de suspensão magnética de transmissão.
Principais instituições de investigação(empresas): Sumitomo Japão, Bruker Alemanha, Academia Chinesa de Ciências, etc.
17. Ligas de memória de forma
Avanço: Após a pré-formação, depois de ser forçado a deformar-se por condições externas, pode ser restaurado à sua forma original após certas condições, de modo a realizar o projeto e aplicação da reversibilidade da deformação do material.
Tendência de desenvolvimento: enorme potencial em tecnologia espacial, equipamentos médicos, equipamentos mecânicos e eletrônicos e outros campos.
Principais instituições de investigação (empresas): Existem novos materiais e assim por diante.
18. Materiais magnetostrictivos
Avanço: Sob a ação de um campo magnético, pode produzir as propriedades de alongamento ou compressão e realizar a interação da deformação material e do campo magnético.
Tendência de desenvolvimento: É amplamente utilizado nos campos de dispositivos estruturais inteligentes, dispositivos de absorção de choque, estruturas de transdutores, motores de alta precisão, etc., e seu desempenho é melhor do que cerâmica piezoelétrica sob algumas condições.
Principais instituições de investigação (empresas): American ETREMA Company, British Rare Earth Products Company, Japão Sumitomo Light Metal Company, etc.
19. Materiais fluidos magnéticos (eletro)
Avanço:No estado líquido, tem as propriedades magnéticas dos materiais magnéticos sólidos e a fluidez dos líquidos, e tem características e aplicações que os materiais magnéticos tradicionais a granel não têm.
Tendência de desenvolvimento: usado na selagem magnética, refrigeração magnética, bomba de calor magnética e outros campos, mudando a refrigeração tradicional da selagem e outros métodos.
Principais instituições de investigação (empresas): ATA Applied Technology Corporation dos Estados Unidos, Panasonic do Japão, etc.
20. Geles de polímeros inteligentes
Avanço: Pode perceber mudanças no ambiente circundante e responder, com características de resposta biológicas.
Tendência de desenvolvimento:O ciclo de expansão-contração de géis de polímero inteligentes pode ser usado para válvulas químicas, separação de adsorção, sensores e materiais de memória; A potência fornecida pelo ciclo é utilizada para projetar "motores químicos"; a controlabilidade da malha é adequada para sistemas inteligentes de liberação de medicamentos Wait.
Principais instituições de investigação (empresas): universidades americanas e japonesas.
Aplicação de Materiais Aerogel em Edifícios Modulares
Construção modular é considerada uma tecnologia de montagem no campo da construção. A construção de casas usa principalmente componentes modulares pré-fabricados para montar, que tem as vantagens de montagem hábil, economia de energia, proteção ambiental e construção simples.
Em toda a indústria de construção modular, as vantagens de edifícios modulares são velocidade de construção rápida, menos restrita por condições climáticas, economia de mão de obra e podem efetivamente melhorar a qualidade da construção.
Aerogéis
O aerogel SiO2 é um material sólido nanoporoso cujo principal componente são partículas ultrafinas. O material tem as características de baixa condutividade térmica, baixa densidade, grande área de superfície específica, alta porosidade e tamanho de partícula pequeno, e é atualmente considerado como o material sólido mais leve. Devido à estrutura física especial do aerogel, tem forte resistência ao fogo, isolamento térmico e outras propriedades. Com o aprofundamento da pesquisa de aplicação de aerogel no campo da construção, aerogel novos materiais de construção tornaram-se gradualmente os materiais de alto desempenho "mais promissores" no campo da construção.
Aplicações de edifícios modulares Aerogel
Os produtos da série de cabine de amostragem de ácido nucleico de baixo carbono de aerogel, através do excelente desempenho de isolamento térmico de materiais de aerogel, podem alcançar alta eficiência e economia de energia e 60% de redução de carbono e, ao mesmo tempo, atender à proteção contra incêndio de nível A, tornando o trabalho de amostragem de ácido nucleico mais seguro e eficiente.
Diagrama do processo de produção
Usando placa de isolamento não combustível composta de aerogel dentro da câmara de amostragem
Teto da cabine de amostragem usando revestimento de meio de isolamento aerogel
O teto da cabine de amostragem usa revestimento médio de isolamento de aerogel + placa de isolamento não combustível composta de aerogel
Painel sanduíche da cabine de amostragem usando placa de isolamento não combustível composta aerogel
Aplicações de edifícios modulares Aerogel
Aerogel Novos Materiais de Construção
NO1. Placa de isolamento não combustível composta de aerogel
Isolamento externo da parede - (quente no verão e frio no inverno e outras áreas)
A placa de isolamento térmico não combustível composta de aerogel é uma placa de isolamento térmico não combustível formada pela adição de cargas como pó de aerogel de sílica, compondo uma pequena quantidade de partículas de poliestireno e moldando com materiais inorgânicos. É usado para construir isolamento de parede, isolamento de parede externa, isolamento de telhado de construção, aço colorido e painéis sanduíche de telhado, etc.
Materiais orgânicos tradicionais da isolação térmica (tais como a placa do EPS, a placa de XPS e a placa do poliestireno, etc.), a classificação de fogo mais alta só pode alcançar o nível B1, a aplicação na construção é limitada, e o material é fácil envelhecer sob condições naturais, enquanto o composto do aerogel é incombustível e o efeito retardador de chama é bom.
Materiais inorgânicos tradicionais da isolação térmica (tais como a lã de vidro, a placa da lã de rocha, etc.) contêm fibras, que não são amigáveis aos trabalhadores durante a construção, e o produto tem a rigidez pobre, que é fácil absorver a água e causar problemas tais como borbulhar e cair fora, enquanto a placa de isolamento térmico não combustível composta de aerogel pertence ao produto de proteção ambiental de baixo carbono, a emissão de carbono é de apenas 60% de lã de rocha, e o produto tem uma certa rigidez, e o material de base não contém fibra, que é inofensivo ao corpo humano.
As vantagens específicas são as seguintes:
(1) Condutividade térmica tão baixa quanto 0.043W / (m * K);
(2) Proteção contra incêndio de classe A real;
(3) O produto tem uma estrutura de célula fechada com baixo volume de absorção de água;
(4) longa vida útil e resistência ao envelhecimento;
(5) Boas propriedades mecânicas.
NO2. Sistema de revestimento de isolamento térmico de aerogel
Isolamento externo da parede - (verão quente e inverno quente e verão quente e áreas frias do inverno)
É um sistema de revestimento de isolamento térmico aerogel composto de revestimento médio de isolamento térmico aerogel, primer e topcoat. Tem as vantagens de isolamento térmico, peso leve, segurança e proteção contra incêndio, proteção ambiental e longa vida útil.
Pode ser aplicado à renovação de poupança de energia de fachadas de edifícios e telhados. Os produtos têm as vantagens de espessura fina, bom efeito de isolamento térmico, peso leve, segurança e proteção ambiental, e podem efetivamente reduzir o consumo de energia do edifício. Especialmente comparado com materiais tradicionais de isolamento térmico, tem vantagens óbvias em espessura, conveniência de construção e segurança.
(1) Actualmente, os requisitos para a conservação de energia dos edifícios estão a tornar-se cada vez mais rigorosos. Tomando como exemplo os requisitos do GBT50378-2019 "Padrões de Avaliação de Edifícios Verdes", edifícios de duas e três estrelas exigem que o desempenho térmico da estrutura do envelope seja aumentado em 10% e 20%, respectivamente. As desvantagens de atender aos requisitos de economia de energia espessando o isolamento térmico externo da parede externa emergiram gradualmente, como rachaduras e queda da camada de isolamento térmico da parede externa, vazamento de isolamento térmico externo e ocorrência frequente de incêndios no canteiro de obras de isolamento térmico externo.
(2) De acordo com os requisitos térmicos de diferentes zonas climáticas, selecionar materiais de isolamento térmico adequados não só pode alcançar a finalidade de economia de energia e isolamento térmico, mas também prolongar a vida útil do edifício. Em áreas com verões quentes e invernos quentes, a fim de atender aos requisitos de economia de energia, o instituto de design geralmente projeta e usa argamassa de isolamento térmico vitrificada de microesferas de 30mm ~ 40mm nas paredes externas para atender aos requisitos de design de economia de energia.
(3) Em comparação, a resistência térmica do sistema de revestimento da isolação térmica do aerogel de 2mm pode substituir completamente a argamassa vitrificada da isolação térmica do microbead de 40mm para o projeto da economia de energia. Ao mesmo tempo, em comparação com o sistema de reboco fino tradicional para isolamento térmico externo de paredes exteriores de placa de poliestireno, o sistema de revestimento de isolamento térmico aerogel tem as vantagens de integração de isolamento térmico e decoração, e construção simples, que pode resolver o problema de que placas de isolamento térmico tradicionais são fáceis de absorver água e falhar, e a camada de isolamento térmico cai. Fenômeno.
NO.3 Aerogel impermeável e membrana de isolamento térmico
Aerogel impermeável e membrana de isolamento térmico é um material de isolamento impermeável e térmico integrado. É composto de filme de alumínio reflexivo + camada de isolamento aerogel + substrato impermeável autoadesivo + material de filme de liberação. O produto tem as vantagens de impermeável, proteção solar, isolamento térmico e resfriamento, construção conveniente, longa vida útil, bom desempenho retardador de chama, boa resistência ao calor, alta resistência de ligação e proteção ambiental verde.
Uma construção para resolver os dois principais problemas de isolamento impermeável e térmico, como telhado de metal e vazamento de telhado de construção.
Vantagens da aplicação:
Anti-ultravioleta, isolante da radiação solar térmica
A folha de alumínio na camada de superfície fornece bom envelhecimento anti-ultravioleta e isolamento da radiação térmica solar.
Construção simples
É fácil de usar e pode ser ligado diretamente após a limpeza da superfície do telhado do edifício; a construção é simples, a operação é segura, o período de construção é curto, a eficiência é alta e nenhuma manutenção é necessária após a moldagem.
Alta resistência de ligação
Comparado com bobinas autoadesivas comuns, a força de ligação é aumentada em 80%. Quanto maior o tempo de ligação, melhor o efeito de ligação.
A camada impermeável flexível pode adaptar-se à deformação térmica da expansão e da contração do telhado e à deformação da carga do vento.
Tem uma ampla gama de usos e pode ser firmemente ligado a superfícies de base de cimento e várias superfícies metálicas.
Alta resistência à tração, grande alongamento e forte adaptabilidade ao encolhimento, deformação e rachaduras da camada de base.