● Avtomobilski deli iz ogljikovih vlaken
Uporaba kompozitnih delov ogljikovih vlaken temelji predvsem na naslednjih premislekih:
Ena je za lahko telo. Gostota ogljikovih vlaken je nizka v primerjavi z zmanjšanjem teže ogljikovega jekla za 50%, v primerjavi z zmanjšanjem teže strukture magnezija / aluminijeve zlitine za 30%;
Drugič, visoka integracija. Prosto modeliranje, močna oblikovalnost, lahko doseže racionalno in ukrivljeno površino, lahko zmanjša vrste delov in naložbe v orodje;
Tretjič, izboljšanje učinkovitosti proizvodnje. Zamenjajte žigosanje in varjenje s postopkom stiskanja in lepljenja, prihranite naložbo proizvodne linije, matrice in napeljave;
Četrtič, izboljšanje varnostne učinkovitosti avtomobilov. Ogljikovo vlakno ima visoko utrujenost (do 70% ~ 80% konstrukcijske obremenitve), težišče pade po zmanjšanju teže in stabilnost delovanja je višja.
Poleg tega je zmogljivost absorpcije energije trka ogljikovih vlaken 6-7-krat večja od jekla in 3-4-krat večja od aluminija. Petica je izboljšanje udobja avtomobilov. Višje dušenje vibracij, splošno zmanjšanje hrupa avtomobila ima očiten učinek, povečuje udobje potnikov.
Od originalnega avtomobila do visokokakovostnih gospodarskih vozil in bolj priljubljenih v zadnjih letih, novih energetskih vozilih, uporaba korakov delov ogljikovih vlaken se nikoli ne ustavi, kot je wuxi modrost na novih materialih, v skladu z zahtevami nove energetske avtomobilske proizvodnje ogljikovih vlaken električne baterije ohišja so kompoziti ogljikovih vlaken v tipičnih primerih uporabe, na novih energetskih vozilih v vidikih, kot je izguba teže, odporni na udarce, učinkovito izboljšal učinkovitost novih energetskih vozil.
● Ogljikovo vlakno v vlaku za visoke hitrosti
Lahka rešitev železnice za visoke hitrosti se je vedno osredotočala na dve vprašanji: ena je, da morajo biti lahki materiali dovolj varni; drugi je poskušati biti čim bolj lahek pod predpostavko zagotavljanja varnosti, da bi dosegli večjo zmogljivost in večjo učinkovitost prevoza.
Od nabojnih vlakov s hitrostjo 400 km/h ali več, dvonadstropnih vlakov do visokohitrostnih vlakov maglev s hitrostjo 600 km/h, železniških in drugih železniških vozil za visoke hitrosti se razvijajo v smeri visokohitrostnih, učinkovitih, zelenih, inteligentnih in drugih ciljev. Med njimi imajo ključno vlogo telesni materiali, ki so lahki in močni. Izbrani materiali karoserije avtomobila, v trdnosti, togosti, odpornosti proti utrujenosti, korozijski odpornosti in požarni zmogljivosti, so nenehno optimizirani, kompozitni material iz ogljikovih vlaken ima prednosti lahke teže, zmanjšanja udarcev, dvižne obremenitve, visoke vremenske odpornosti, visoke zanesljivosti, visoke razpoložljivosti, visoke življenjske dobe, malo vzdrževanja in tako naprej so postopoma prejeli pozornost.
Upravljalna plošča voznika kabine iz ogljikovih vlaken, sedežni deli iz ogljikovih vlaken, pregradne plošče iz ogljikovih vlaken itd., saj se bo kompozitni material iz ogljikovih vlaken, ki se uporablja v tirnih vozilih z visokimi hitrostmi, kot je delež vedno večjih, wuxi modrosti o novem materialu, soočal tudi s tehničnimi zahtevami, to tudi pri praktično tudi pri vožnji domačega kompozitnega materiala iz ogljikovih vlaken, ki se uporablja hitreje.
●Deli zrakoplovov iz ogljikovih vlaken
Kombinirani material iz ogljikovih vlaken kot trdnost, visoka togost, dobra odpornost proti utrujenosti in odpornost proti koroziji, lahko oblikuje, spodbuja učinkovitost strukture, ne samo lahko izboljša varnost zrakoplova, gospodarnost, udobje in varstvo okolja, lahko tudi bistveno izboljša učinkovitost goriva zrakoplova, trenutno v aplikaciji izvaja znaten delež civilnih zrakoplovov.
Hkrati pa uporaba kompozitov ogljikovih vlaken v letalih predstavlja tudi nove tehnične izzive. V primerjavi s tradicionalno kovinsko strukturo ima kompozitna struktura iz ogljikovih vlaken anizotropijo, zaradi njene krhkosti pa se bistveno razlikuje od običajnih kovinskih materialov v smislu deformacije pod obremenitvijo, poškodbnega mehanizma in načina okvare. Prebiti je treba vrsto tehničnih težav, kot so analiza povezave, stabilnost, toleranca poškodb, padljivost, velika odprtina, zaščita pred strelami, požarna odpornost, proti ledenitvi, analiza vmesnega sloja itd.
Pri celotni optimizaciji aerodinamike, konstrukcije in materialov se bodo uporabljale prebojne tehnologije okvirja in pogonskega pogona za zmanjšanje aerodinamičnega upora in varčevanje z gorivom. Vendar pa je pri letenju pri nadzvočni in ultra visoki hitrosti zvoka očiten visokotemperaturni učinek strukture telesa, kar ne zahteva le integrirane strukturne zasnove naprednih kompozitnih materialov, kot so ogljikova vlakna, ampak jih naredi tudi lažje, bolj odporne na poškodbe in visoke temperature.
Strogi so tudi ne samo deli karoserije, notranji deli letala materialnih zahtev. Plošča okvirja sedeža iz ogljikovih vlaken, ki jo zagotavlja wuxi zhicang nova materialna tehnologija co., ltd. za določeno vrsto civilnih zrakoplovov, poleg močnega zmanjšanja teže sedeža, da bi lahko prenesli 6-8 let visokofrekvenčnega tlaka, vendar tudi določen zaviralec gorenja, ki vse predstavljajo visoke zahteve za praktično uporabo kompozitnega materiala iz ogljikovih vlaken.
Meta-aramid ima odlične lastnosti zaviranja gorenja in se lahko uporablja pod pokrovom za vključitev fleksibilnih visokotemperaturnih cevi, kot so cevi, ki dovajajo vroč zrak v sesalni kolektor in cevi turbopolnilnika. V avtomobilu meta-aramid preprečuje pregrevanje motornega prostora, poči cev hladilnika in brisalec vetrobranskega stekla odpove tudi v vročih vremenskih razmerah.
Dirkalna zaščita z metaaramidom pomaga dirkalni industriji izboljšati vse vidike požarnih groženj. Tekmovalne obleke in oblačila iz FR meta armid so v središču tega izboljšanja varnosti.
Ta zaščita je dolgotrajna. Ne glede na to, ali gre za zaščitna oblačila, spodnje perilo, nogavice ali rokavice, lahko prepreči nenormalno zaviranje gorenja ali obrabo.
Dirkalna oprema meta-aramidnih vlaken ima neločljivo zaviranje gorenja. Ko je izpostavljen plamenu, se ne gori ali stopi v zraku. Ker je meta-aramid karboniziran in se zgosti, ko je izpostavljen visokim temperaturam; tvori toplotno pregrado med virom toplote in kožo. Ta edinstven odziv na visoke temperature zagotavlja dragocen čas izhoda v primeru požara in pomaga uporabniku zaščititi pred poškodbami.
Ogljikovo vlakno se pogosto uporablja na področju športnih izdelkov in ima številne prednosti.
Tukaj je nekaj glavnih aplikacij:
1. Kolesa:
- Izdelava okvirja: ogljikova vlakna so idealen material za izdelavo okvirjev koles. Lahko ustvari zelo lahek, a izjemno močan okvir, ki močno zmanjša skupno težo kolesa, kar omogoča voznikom lažje vožnjo, zlasti pri plezanju in vožnji na dolge razdalje. Nekatera visokokakovostna dirkalna kolesa na primer uporabljajo okvirje iz ogljikovih vlaken za doseganje višjih hitrosti in boljše zmogljivosti vodenja.
- Deli: Poleg okvirja, drugi deli kolesa, kot so krmilo, sedežne cevi in kolesa, uporabljajo tudi ogljikova vlakna. Krmilo iz ogljikovih vlaken lahko zagotovijo boljšo togost in vodljivost, cev sedeža pa je mogoče nastaviti glede na potrebe voznika. Je lahka in ne bo dodala preveč bremena kolesu. Kolesa iz ogljikovih vlaken imajo visoko trdnost in nizek moment vztrajnosti, kar lahko izboljša zmogljivost pospeševanja in vozno hitrost kolesa.
2. palice za golf:
- Gred: Golf palice z gredmi iz ogljikovih vlaken postajajo vedno bolj priljubljene. V primerjavi s tradicionalnimi kovinskimi gredmi so gredi iz ogljikovih vlaken lažje, kar lahko zmanjša breme zamahka igralca in poveča hitrost zamahka, s čimer se poveča razdalja in natančnost strela. Poleg tega imajo ogljikova vlakna visoke značilnosti blaženja, ki lahko absorbirajo del vibracij pri udarcu na žogo, zaradi česar se igralec počuti bolj udobno.
- Klubska glava: ogljikova vlakna se uporabljajo tudi v klubski glavi palic za golf. Materiali iz ogljikovih vlaken se lahko uporabljajo za povečanje trdnosti in stabilnosti glave palice, tako da lahko glava palice bolje prenese udarno silo pri udarcu na žogo in zmanjša možnost deformacije in poškodb.
3. Ribiška palica:
- Glavna struktura: Ribiške palice iz ogljikovih vlaken imajo značilnosti visoke trdnosti, visokega modula in lahke teže, lahko prenesejo velike natezne in upogibne obremenitve ter so lahke v teži, kar je primerno za ribiče, da držijo in delujejo dolgo časa. Ne glede na to, ali gre za morski ribolov ali sladkovodni ribolov, ribiške palice iz ogljikovih vlaken lahko zadovoljijo potrebe različnih ribolovnih scen.
- konica palice: konica palice je ključni del ribiške palice in ima visoke zahteve za občutljivost in fleksibilnost. Uporaba materialov iz ogljikovih vlaken lahko naredi konico palice bolj občutljivo, natančno zazna signal rib, ki grizejo kavelj, in izboljša stopnjo uspešnosti ribolova. Hkrati lahko fleksibilnost ogljikovih vlaken zagotovi tudi, da konice droga ni enostavno zlomiti, če je izpostavljena zunanji sili.
4. Raketi:
- Teniški loparji: teniški loparji iz ogljikovih vlaken imajo dobro togost in elastičnost ter lahko zagotavljajo močno podporo moči in dobro zmogljivost nadzora žoge pri udarcu z žogo. Materiali iz ogljikovih vlaken lahko naredijo porazdelitev teže teniških loparjev bolj enakomerno, izboljšajo stabilnost in ravnotežje loparjev ter naredijo igralce natančnejše in močnejše pri udarcu z žogo.
- Badminton loparji: Za badminton loparje lahko uporaba ogljikovih vlaken zmanjša težo loparja, poveča hitrost nihanja in fleksibilnost. Hkrati lahko visoke trdnosti ogljikovih vlaken zagotovijo, da lopar ni enostavno deformirati in poškodovati pod hitrimi gugalnicami in pogostimi udarci, kar podaljša življenjsko dobo loparja.
- loparji za pickleball: loparji za pickleball iz ogljikovih vlaken so lahki in elastični, kar zagotavlja igralcem boljšo izkušnjo udarjanja, kar omogoča igralcem, da so bolj priročni pri udarjanju žoge in boljši prikaz svoje tehnične ravni.
5. Oprema za šport na ledu in snegu:
- Smuči: smuči iz ogljikovih vlaken so močne in lahke, kar lahko zmanjša skupno težo in hkrati zagotavlja togost smuči, zaradi česar so smučarji prilagodljivi in prosti med drsenjem ter lažje nadzorujejo hitrost in smer. Poleg tega imajo karbonska vlakna dobro zmogljivost absorpcije udarcev, kar lahko zmanjša vibracije smučarjev med drsenjem in izboljša udobje.
- Drsalke: Karbonska vlakna se lahko uporabljajo za povečanje strukturne trdnosti in stabilnosti drsalk, tako da lahko drsalke ohranijo dobro zmogljivost pri visokih hitrostih drsenja in ostrih zavojih ter zmanjšajo deformacije in poškodbe drsalk. Hkrati lahke lastnosti ogljikovih vlaken lahko zmanjšajo tudi celotno težo drsalk in povečajo hitrost drsenja športnikov.
6. Drugi športni izdelki:
- Športni čevlji: Nekateri vrhunski športni čevlji uporabljajo materiale iz ogljikovih vlaken v podplatih, zgornjem delu in drugih delih. V podplatih lahko ogljikova vlakna zagotovijo dobro podporo in stabilnost, zmanjšajo utrujenost stopal; V zgornjem delu lahko ogljikova vlakna povečajo moč in zračnost zgornjega dela ter izboljšajo udobje in vzdržljivost športnih čevljev.
- Čelade: Čelade iz ogljikovih vlaken so lahke in močne, kar lahko ščiti glave športnikov, hkrati pa zmanjša obremenitev glave, izboljša njihovo udobje in zmogljivost. Na primer, čelade iz ogljikovih vlaken se pogosto uporabljajo v športih, kot so kolesa, motorna kolesa in rolkanje.
- Oprema za lokostrelstvo: ogljikova vlakna se lahko uporabljajo za izdelavo opreme za lokostrelstvo, kot so loki in puščične gredi. Loki iz ogljikovih vlaken imajo visoko trdnost in elastičnost in lahko zagotovijo stabilno lokostrelstvo; puščične gredi iz ogljikovih vlaken so lahke in ravne, kar lahko izboljša hitrost letenja in natančnost puščic.
Ogljikovo vlakno ima širok spekter aplikacij na področju ojačitve stavb,
Odražajo se predvsem v naslednjih vidikih:
I. Prednosti
1. visoka trdnost in visoka togost: Trdnost materialov iz ogljikovih vlaken je veliko višja od trdnosti tradicionalnih gradbenih materialov, kot je jeklo. Močno lahko izboljša nosilnost stavb, ne da bi bistveno povečala težo konstrukcije.
2. odpornost proti koroziji: ogljikova vlakna imajo odlično odpornost proti koroziji in jih ne korozirajo kemikalije, kot so kisline in alkale. Primeren je za gradnjo ojačitve v različnih težkih okoljih.
3. priročna konstrukcija: krpa ali pločevina iz ogljikovih vlaken je lahka, mehka, enostavna za rezanje in lepljenje, postopek gradnje pa je preprost in hiter, kar lahko močno skrajša obdobje gradnje.
4. Brez vpliva na videz stavbe: Ker se materiali iz ogljikovih vlaken lahko prilepijo na površino konstrukcije zelo tanko, je vpliv na videz stavbe majhen.
II. Scenariji aplikacij
1. ojačitev starih stavb: Za stavbe z dolgo zgodovino in poškodovanimi konstrukcijami, kot so tramovi, stebri, talne plošče itd., se lahko ogljikova vlakna uporabljajo za ojačitev, da se izboljša njihova varnost in trajnost.
2. popravilo stavb na potresnih območjih: Po naravnih nesrečah, kot so potresi, se ogljikova vlakna lahko uporabljajo za hitro popravilo poškodovanih stavb in obnovo njihovih funkcij uporabe.
3. ojačitev mostov: Mostovi imajo lahko razpoke, deformacije in druge težave pri dolgotrajni uporabi. Ogljikova vlakna lahko učinkovito okrepijo strukturo mostu in izboljšajo nosilnost in stabilnost.
4. ojačitev posebnih stavbnih konstrukcij: Na primer, velike prostorske konstrukcije in visoke konstrukcije, ogljikova vlakna lahko izpolnijo svoje zahteve za visoko trdnost in lahkotnost.
III. Postopek gradnje
1. površinska obdelava: Očistite in polirajte površino konstrukcije, ki jo je treba ojačati, odstranite olje, prah in ohlapen beton itd., da zagotovite, da imajo ogljikova vlakna dobro oprijem na površino konstrukcije.
2. nanesite temeljni premaz: nanesite temeljni premaz na obdelano površino strukture, da povečate oprijem med ogljikovimi vlakni in strukturo.
3. lepite ogljikova vlakna: prilepite krpo ali pločevino iz ogljikovih vlaken na površino konstrukcije v skladu z zahtevami oblikovanja in jo kompaktirajte s posebnimi orodji, da zagotovite, da se ogljikova vlakna tesno prilegajo strukturi.
4. površinska zaščita: Po lepljenju ogljikovih vlaken se lahko površinska zaščita izvede po potrebi, kot je uporaba barve proti požaru, protikorozijske barve itd., da se izboljša trajnost in varnost ogljikovih vlaken.
Uporaba ogljikovih vlaken v ladjedelništvu je postopoma zorela in ima pomembno vlogo v ladjedelništvu.
Obseg uporabe kompozitnih materialov iz ogljikovih vlaken se je razširil od zgodnjih majhnih patruljnih čolnov in pristajalnih ladij do velikih ladij, kot so rudarski čistilci in lahke fregate. Z napredkom tehnologije se dolžina in premik ladij še naprej povečujeta, v uporabo pa so bila 80-90 metrov popolnoma sestavljena mornariška plovila. Države in regije, kot so Združene države, Evropa in Japonska, so vodilne pri gradnji kompozitnih ladij iz ogljikovih vlaken, saj uspešno uporabljajo ogljikova vlakna za gradnjo visokozmogljivih ladij, kot so prikriti testni čolni in lahki rušilci. Te ladje imajo ne le visoko stabilnost in hitro hitrost, ampak imajo tudi nevidne, proti podmornici in proti min zmogljivosti.
V zadnjih letih je Kitajska dosegla znaten napredek tudi pri uporabi kompozitnih materialov ogljikovih vlaken. S prizadevanji ekipe za raziskave in razvoj je bil dosežen preboj pri demonstracijski uporabi visokokakovostnih domačih kompozitnih materialov iz ogljikovih vlaken na visokohitrostnih potniških ladjah, ki označujejo novo višino pri uporabi kompozitnih materialov iz ogljikovih vlaken v ladjedelništvu. Poleg tega so bili izdelki iz ogljikovih vlaken Shanghai Tanchain predhodno uporabljeni v proizvodnji ladijske opreme, kar nadalje dokazuje, da je uporaba ogljikovih vlaken na področju ladjedelništva oblikovala določen obseg.
Uporaba kompozitnih materialov iz ogljikovih vlaken ne samo izboljšuje zmogljivosti ladij, temveč tudi zmanjšuje težo in porabo goriva ladij, kar pomaga izboljšati okolju prijaznost in gospodarstvo ladij. Na primer, uporaba jamborov iz ogljikovih vlaken na nordijskih vojnih ladjah je postala precej zrela. Ta material ne samo pomaga zmanjšati težo ladje, temveč tudi zmanjšuje porabo goriva, kar omogoča, da se več skupne teže ladje dodeli dodatnim funkcijam.
Če povzamemo, uporaba ogljikovih vlaken na področju ladjedelništva se je premaknila iz poskusne faze v praktično uporabo, kar ne le izboljšuje zmogljivosti in okolju prijaznosti ladij, temveč tudi kaže na prednosti glede stroškov in trajnosti, kar kaže, da imajo ogljikova vlakna široke možnosti za razvoj na prihodnjem ladjedelniškem področju.
Široko se uporablja na področju individualne zaščitne opreme, kot so bojne rokavice za usposabljanje, neprebojne jakne, neprebojne čelade, oklepna vozila, helikopterji in drugo orožje in oprema, ki zagotavlja zanesljivo varnostno jamstvo za bojišče in učinkovito izboljšuje hiter odziv vojske in trajnostne bojne zmogljivosti.
Kot osnovni sestavni del gasilskih zaščitnih oblačil so še posebej pomembne zahteve glede učinkovitosti zaviralca gorenja. Pojav metaaramidnih vlaken je omogočil nadgradnjo gasilnih oblačil. Gasilcem omogoča, da popolnoma odpravijo okorne gasilske obleke, ki imajo samo usnje, težko volno in platno, ter dosežejo izboljšave zmogljivosti tkanin in oblog.
Trenutno se gasilci, gasilske obleke, gasilske obleke iz metaaramidnih barvnih vlaken uporabljajo v različnih gasilskih sistemih. Meta-aramidna barvna vlakna so opremljena tudi z oboroženo policijsko gozdno gasilsko uniformo.
Zaradi svoje odlične zmogljivosti se meta-aramid pogosto uporablja v metalurgiji, gradbeništvu, ladjedelništvu, nafti, kemikaliji, gozdarstvu, požarni zaščiti, vojaškem in drugih področjih in je postal najboljša izbira za obdelavo vseh vrst posebnih zaščitnih oblačil.
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.
Obe inovativni vlakni se nahajata v vsaki plasti večine prestav za končno zaščito:
●Zunanja lupina
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.
●Ovira za vlago
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.
●Toplotne obloge
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.
Z prihodom poletja se nova energetska vozila soočajo z večjimi tveganji. Pod visoko temperaturo se občasno pojavijo novice o spontani zgorevanju.
Čeprav je spontano zgorevanje novih energetskih vozil podobno Schrödingerjevi mački, se to morda ne zgodi, vendar zaradi možne nevarnosti ljudje še vedno zadržujejo v strahu.
Zakaj se nova energetska vozila spontano vžgejo? Je kakšna rešitev?
Spontano zgorevanje ni nevidno, krivec je pregrevanje baterije
Mnogi ljudje bodo imeli za samoumevno, da je spontano zgorevanje novih energetskih vozil posledica previsoke temperature motorja ali vročega zunanjega ohišja, dejansko pa je večina spontanega zgorevanja čistih električnih vozil posledica baterije.
Obstaja veliko vrst baterij za shranjevanje energije za novo energijo
Kot so nikelj-kovinske hidridne baterije, natrijeve-žveplove baterije itd., vendar so najbolj znane litijeve baterije.
V procesu polnjenja in praznjenja, s povečanjem gostote energije, se poveča tudi tveganje toplotnega bega. Če se v tem času zgodi trčenje avtomobila, se baterija deformira, membrana raztrga in vnetljiv elektrolit pušča, kar lahko povzroči kratek stik elektrificirane opreme. pride do spontanega zgorevanja.
Poleg razpoke in gorenja baterije, ki jo povzroči zunanji trk, bo litijeva baterija po ponavljajočem se polnjenju tvorila tudi blokado znotraj. Ko tok preide, bo prišlo do kratkega stika, kar povzroči požar.
Ker je struktura akumulatorja večine novih energetskih vozil baterijski paket, sestavljen iz majhnih baterij, če baterija s kratkim stikom nima nobenih zaščitnih ukrepov, se bo hitro razširila na celotno baterijo in celo povzročila eksplozijo.
Majhni kosi se uporabljajo tudi za velike namene, aerogel pa je postal ključna tehnologija za reševanje problema
Verižna reakcija spontanega zgorevanja baterije, ki jo povzroči majhna baterija, lahko močno izboljša varnost novih energetskih vozil, če je branjena in zaščitena pred virom.
Če baterijo ovijemo s toplotno izolacijskim materialom, tudi če pride do kratkega stika, to ne bo vplivalo na druge baterije in se ne bo širilo na celotno vozilo.
Najboljši material za toplotno upravljanje za ovijanje baterij je trenutno mednarodno priznan kot aerogel.
Aerogel je najlažja trdna snov na svetu, vendar ima super toplotno izolacijske lastnosti.
Izgleda kot tanka plast "šibkega vetra", vendar lahko neposredno prenese neposredno gorenje visokotemperaturnih plamenov 60 minut.
Mogoče je, da če je vsaka baterija novega energetskega vozila ovita s plastjo aerogela, tudi če je ena baterija dosegla zelo visoko temperaturo, toplote ne bo prenesla na druge baterije in komponente, zaradi česar se nova energija močno zmanjša.
Hkrati, ker je aerogel izjemno lahek in tanek, lahko le polovica debeline tradicionalnih komponent doseže enak učinek zaščite baterije, ki ne more le uresničiti lahkost avtomobila, temveč tudi močno podaljšati življenjsko dobo baterije, kar lahko reče, da reši problem baterije novega energetskega vozila najboljša tehnologija
Materialna industrija je osnovna industrija nacionalnega gospodarstva, novi materiali pa so predhodnik razvoja materialne industrije. Grafen, ogljikove nanocevi, amorfne zlitine, kovinske pene, ionske tekočine... 20 novih materialov prinaša neomejene možnosti za razvoj materialne industrije.
Danes se znanstvena in tehnološka revolucija hitro razvija, novi materiali in izdelki se z vsakim dnem spreminjajo, hitrost industrijske nadgradnje in zamenjave materiala pa se pospešuje. Povezovanje nove materialne tehnologije z nanotehnologijo, biotehnologijo in informacijsko tehnologijo, povezovanje strukture in funkcije ter inteligentni trend funkcionalnih materialov so očitni.
V prispevku je izbranih 20 novih gradiv na podlagi raziskovalnega napredka znanih raziskovalnih ustanov in podjetij doma in v tujini, znanstvenih in tehnoloških medijskih pregledov ter vročih raziskav industrije. V nadaljevanju so podrobne informacije o ustreznih materialih (brez posebnega vrstnega reda).
1.Grafen
Preboj: Izjemna električna prevodnost, izjemno nizka upornost in izjemno hitra migracija elektronov, desetkrat močnejša od jekla in odlična svetlobna prepustnost.
Razvojni trend: Nobelova nagrada za fiziko 2010 je v zadnjih letih naredila grafen zelo priljubljen na tehnoloških in kapitalskih trgih. V naslednjih petih letih se bo grafen uporabljal v optoelektronskih zaslonih, polprevodnikih, zaslonih na dotik, elektronskih napravah, baterijah za shranjevanje energije, zaslonih, senzorjih, polprevodnikih, letalskem, vojaškem, kompozitnem materialu, biomedicini in drugih področjih bodo doživeli eksplozivno rast.
Glavne raziskovalne ustanove(podjetja): Graphene Technologies, Angstron Materials, Graphen Square, Forsman Technology itd.
2. Aerogeli
Preboj: visoka poroznost, nizka gostota in lahka teža, nizka toplotna prevodnost, odlične toplotne izolacijske lastnosti. Razvojni trend: Novi materiali z velikim potencialom imajo velik potencial na področju varčevanja z energijo in varstva okolja, toplotne izolacije, elektronskih naprav in gradbeništva.
Glavne raziskovalne ustanove (podjetja): Forsman Technology, W.R. Grace, Japonska Fuji-Silysia Company itd.
3. Ogljikove nanotube
Preboj:visoka električna prevodnost, visoka toplotna prevodnost, visok elastični modul, visoka natezna trdnost itd.
Razvojni trend:elektrode za funkcionalne naprave, nosilce katalizatorjev, senzorjev itd.
Glavne raziskovalne ustanove (podjetja): Unidym, Inc., Toray Industries, Inc., Bayer Materials Science AG, Mitsubishi Rayon Co., Ltd. Forsman Technology, Suzhou First Element itd.
4. Fullereni
Preboj: z linearnimi in nelinearnimi optičnimi lastnostmi, superprevodnostjo fulerena alkalnih kovin itd.
Razvojni trend:V prihodnosti bo imel pomembne možnosti na področju znanosti o življenju, medicine, astrofizike itd. Pričakuje se, da se bo uporabljal v optoelektronskih napravah, kot so optični pretvorniki, pretvorba signalov in shranjevanje podatkov.
Glavne raziskovalne ustanove (podjetja): Michigan State University, Xiamen Funa New Materials itd.
5. Amorfne zlitine
Preboj: visoka trdnost in žilavost, odlična magnetna prepustnost in nizka magnetna izguba, odlična tekočina tekočine.
Razvojni trend: v visokofrekvenčnih transformatorjih z nizko izgubo, strukturnih delih mobilne terminalske opreme itd.
Glavne raziskovalne ustanove(podjetja): Liquidmetal Technologies, Inc., Institute of Metals, Chinese Academy of Sciences, BYD Co., Ltd., itd.
6. Pena kovina
Preboj: Lahka teža, nizka gostota, visoka poroznost in velika površina.
Razvojni trend: Ima električno prevodnost in lahko nadomesti področja uporabe, kjer anorganski nekovinski materiali ne morejo prenašati električne energije; ima velik potencial na področju zvočne izolacije in zmanjševanja hrupa.
Glavni raziskovalni inštituti (podjetja): Alcan (Alcoa), Rio Tinto, Symat, Norsk Hydro itd.
7. Ionske tekočine
Preboj:Ima visoko toplotno stabilnost, široko temperaturno območje tekočine, nastavljivo kislost in alkalnost, polarnost, koordinacijsko sposobnost itd.
Razvojni trend: Ima široke možnosti uporabe na področju zelene kemične industrije, kot tudi na področju biologije in kataliza.
Glavne raziskovalne ustanove (podjetja): Solvent Innovation, BASF, Lanzhou Inštitut za fiziko, Kitajska akademija znanosti, Tongji University itd.
8. Nanoceluloza
Preboj: dobra biozdružljivost, zmogljivost zadrževanja vode, širok razpon pH stabilnosti; nano-omrežna struktura in visoke mehanske lastnosti itd.
Razvojni trend: Ima velike možnosti v biomedicini, ojačevalcu, papirni industriji, čiščenju, prevodnih in anorganskih sestavljenih živil in industrijskih magnetnih spojinah.
Glavne raziskovalne ustanove (podjetja): Cellu Force (Kanada), US Forest Service (US Forest Service), Innventia (Švedska), itd.
9. Nanodot perovskits
Preboj: Nanodot perovskiti imajo veliko magnetoresistanco, visoko ionsko prevodnost, kataliza za evolucijo in redukcijo kisika itd.
Razvojni trend:V prihodnosti ima velik potencial na področju kataliza, shranjevanja, senzorjev in absorpcije svetlobe.
Glavne raziskovalne ustanove (podjetja): Apry, AlfaAesar itd.
10. Materiali za 3D tiskanje
Preboj: Spremenite metode predelave tradicionalnih industrij in lahko hitro uresničite oblikovanje kompleksnih struktur itd.
Razvojni trend:Revolucionarna metoda oblikovanja ima velike možnosti na področju kompleksnega oblikovanja struktur in hitrega oblikovanja obdelave.
Glavne raziskovalne ustanove(podjetja): Object, 3DSystems, Stratasys, Farsoon itd.
11. Prilagodljivo steklo
Preboj:Spremenite toge in krhke lastnosti tradicionalnega stekla in uresničite revolucionarno inovacijo prilagodljivosti stekla.
Razvojni trend: V prihodnosti ima področje fleksibilnih zaslonov in zložljivih naprav velike možnosti.
Glavne raziskovalne ustanove(podjetja): Corning Corporation, Schott Group itd.
12. Materiali za samosestavljanje (samozdravljenje)
Preboj: samosestavljanje materialnih molekul, uresničevanje "inteligence" samega materiala, spreminjanje prejšnje metode priprave materiala in spoznavanje spontane oblikovanje določene oblike in strukture samega materiala.
Razvojni trend: Spremenite tradicionalne metode priprave materiala in popravila materiala ter imate velike možnosti na področju molekularnih naprav, površinskega inženiringa in nanotehnologije v prihodnosti.
Glavne raziskovalne ustanove (podjetja): Harvard University itd.
13. Razgradljiva bioplastika
Preboj: Lahko se naravno razgradi, surovine pa prihajajo iz obnovljivih virov, kar spremeni odvisnost tradicionalne plastike od fosilnih virov, kot so nafta, zemeljski plin in premog, ter zmanjšuje onesnaževanje okolja.
Razvojni trend:prihodnja zamenjava tradicionalne plastike ima velike možnosti.
Glavne raziskovalne ustanove (podjetja): Natureworks, Basf, Kaneka itd.
14. titanovi ogljikovi kompoziti
Preboj: Z visoko trdnostjo, nizko gostoto in odlično korozijsko odpornostjo ima neomejene možnosti na letalskem in civilnem področju.
Razvojni trend: V prihodnosti ima široko paleto potencialnih aplikacij v lahkih, visoko trdnih, korozijsko odpornih in drugih okoljih.
Glavne raziskovalne ustanove (podjetje): Harbin Institute of Technology itd.
15. Metamateriali
Preboj: Ima fizikalne lastnosti, ki jih običajni materiali nimajo, kot so negativna prepustnost, negativna dopustnost itd.
Razvojni trend: spremeniti tradicionalni koncept obdelave glede na lastnosti materialov in oblikovati značilnosti materialov glede na potrebe v prihodnosti, z neomejenim potencialom in revolucionarnim.
Glavne raziskovalne ustanove (podjetja): Boeing, Kymeta, Shenzhen Guangqi Research Institute itd.
16. Superprevodni materiali
Preboj: V superprevodnem stanju ima material ničelno upornost, brez izgube toka, material pa kaže diamagnetizem v magnetnem polju.
Razvojni trend: V prihodnosti, če se pričakujejo preboji v visokotemperaturni superprevodniški tehnologiji, se pričakuje reševanje težav, kot so izguba prenosa električne energije, ogrevanje elektronskih naprav in zelena nova tehnologija prenosa magnetnega vzmetenja.
Glavne raziskovalne ustanove(podjetja): Sumitomo Japan, Bruker Germany, Chinese Academy of Sciences itd.
17. Spominske zlitine oblike
Preboj: Po predoblikovanju, potem ko je bil prisiljen deformirati z zunanjimi pogoji, ga je mogoče po določenih pogojih obnoviti v svojo prvotno obliko, da se uresniči zasnova in uporaba deformacijske reverzibilnosti materiala.
Razvojni trend: velik potencial na področju vesoljske tehnologije, medicinske opreme, mehanske in elektronske opreme ter drugih področjih.
Glavne raziskovalne ustanove (podjetja): Obstajajo novi materiali in tako naprej.
18. Magnetostriktivni materiali
Preboj: Pod delovanjem magnetnega polja lahko proizvede lastnosti raztezka ali stiskanja in uresniči interakcijo materialnih deformacij in magnetnega polja.
Razvojni trend: Pogosto se uporablja na področju inteligentnih konstrukcijskih naprav, naprav za absorpcijo udarcev, struktur pretvornikov, visoko natančnih motorjev itd., njegova zmogljivost pa je pod nekaterimi pogoji boljša od piezoelektrične keramike.
Glavne raziskovalne ustanove (podjetja): American ETREMA Company, British Rare Earth Products Company, Japan Sumitomo Light Metal Company itd.
19. Magnetni (elektro) tekoči materiali
Preboj:V tekočem stanju ima tako magnetne lastnosti trdnih magnetnih materialov kot tekočino ter značilnosti in aplikacije, ki jih tradicionalni magnetni razsuti materiali nimajo.
Razvojni trend: Uporablja se v magnetnem tesnjenju, magnetnem hlajenju, magnetni toplotni črpalki in drugih poljih, spreminja tradicionalno tesnjenje hlajenja in druge metode.
Glavne raziskovalne ustanove (podjetja): ATA Applied Technology Corporation of the United States, Panasonic of Japan itd.
20. Pametni polimerni geli
Preboj: Lahko zazna spremembe v okoliškem okolju in se odziva z biološko podobnimi značilnostmi odziva.
Razvojni trend:Cikel ekspanzije-krčenja pametnih polimernih gelov se lahko uporablja za kemične ventile, adsorpcijsko ločevanje, senzorje in spominske materiale; moč, ki jo zagotavlja cikel, se uporablja za projektiranje "kemičnih motorjev"; Nadzor mreže je primeren za pametne sisteme sproščanja zdravil Počakajte.
Glavne raziskovalne ustanove (podjetja): ameriške in japonske univerze.
Modularna stavba velja za montažno tehnologijo na področju gradbeništva. Gradnja hiš uporablja predvsem montažne modularne komponente za montažo, kar ima prednosti spretnega montaže, varčevanja z energijo, varčevanja okolja in preproste gradnje.
V celotni modularni gradbeni industriji so prednosti modularnih stavb hitra hitrost gradnje, manj omejene s podnebnimi razmerami, varčevanje z delovno silo in lahko učinkovito izboljšajo kakovost gradnje.
Aerogeli
SiO2 aerogel je nanoporozen trden material, katerega glavna sestavina so ultrafini delci. Material ima značilnosti nizke toplotne prevodnosti, nizke gostote, velike specifične površine, visoke poroznosti in majhne velikosti delcev in se trenutno šteje za najlažji trden material. Zaradi posebne fizične strukture aerogela ima močno požarno odpornost, toplotno izolacijo in druge lastnosti. Z poglobitvijo raziskav uporabe aerogela na področju gradbeništva so aerogel novi gradbeni materiali postopoma postali "najbolj obetavni" visokozmogljivi materiali na področju gradbeništva.
Aerogel modularne stavbne aplikacije
Izdelki iz serije kabine za vzorčenje nukleinske kisline z nizkimi emisijami ogljika aerogel z odlično toplotno izolacijo aerogelskih materialov lahko dosežejo visoko učinkovitost in varčevanje z energijo ter 60% zmanjšanje ogljika, hkrati pa izpolnjujejo požarno zaščito ravni A, zaradi česar je vzorčenje nukleinske kisline varnejše in učinkovitejše.
Diagram proizvodnega procesa
Uporaba nevnetljive izolacijske plošče iz kompozitnih aerogelov znotraj komore za vzorčenje
Vzorčenje stropa kabine z aerogelnim izolacijskim sredstvom
Strop kabine za vzorčenje uporablja aerogel izolacijski medij premaz + aerogel kompozitna negorljiva izolacijska plošča
Sendvič plošča za vzorčenje kabine z uporabo negorljive izolacijske plošče iz aerogel kompozitne
Aerogel modularne stavbne aplikacije
Aerogel novi gradbeni materiali
NO1 Aerogel kompozitna negorljiva izolacijska plošča
Zunanja izolacija sten - (vroče poleti in hladno pozimi in drugih območij)
Aerogel kompozitna negorljiva toplotna izolacijska plošča je negorljiva toplotna izolacijska plošča, oblikovana z dodajanjem polnil, kot je silicijev aerogel prah, sestavljanjem majhne količine polistirenskih delcev in oblikovanjem z anorganskimi materiali. Uporablja se za gradnjo izolacije sten, zunanje izolacije sten, izolacije strehe stavb, barvne jeklene in strešne sendvič plošče itd.
Tradicionalni organski toplotno izolacijski materiali (kot so EPS plošča, XPS plošča in polistirenska plošča itd.), najvišja požarna stopnja lahko doseže le raven B1, uporaba v gradbeništvu je omejena in material je enostaven za staranje v naravnih pogojih, medtem ko je aerogel kompozit nepremagljiv.
Tradicionalni anorganski toplotno izolacijski materiali (kot so steklena volna, plošča iz kamene volne itd.) vsebujejo vlakna, ki med gradnjo niso prijazna delavcem, izdelek pa ima slabo togost, ki jo je enostavno absorbirati vodo in povzroča težave, kot so mehurčenje in padanje, medtem ko aerogel kompozitna negorljiva toplotno izolacijska plošča spada v izdelek z nizkim ogljikom za varstvo okolja, emisija ogljika je le 60% kamene volne, izdelek pa ima določeno togost in osnovni material ne vsebuje vlaken, ki so neškodljiva za človeško telo.
Posebne prednosti so naslednje:
(1) Toplotna prevodnost tako nizka kot 0,043W / (m * K);
(2) resnična požarna zaščita razreda A;
(3) Proizvod ima strukturo zaprtih celic z nizko količino absorpcije vode;
(4) Dolga življenjska doba in odpornost proti staranju;
(5) Dobre mehanske lastnosti.
NO2. Aerogel toplotno izolacijski sistem premaza
Zunanja izolacija sten - (vroče poletje in topla zima ter vroča poletna in hladna zimska območja)
Gre za aerogel toplotno izolacijski sistem premazov, sestavljen iz aerogel toplotno izolacijskega srednjega premaza, temeljnega premaza in zgornjega premaza. Ima prednosti toplotne izolacije, lahke teže, varnosti in požarne zaščite, varstva okolja in dolge življenjske dobe.
Uporablja se lahko za energetsko varčno prenovo stavbnih fasad in streh. Izdelki imajo prednosti tanke debeline, dobrega toplotno izolacijskega učinka, lahke teže, varnosti in varstva okolja ter lahko učinkovito zmanjšajo porabo energije stavbe. Še posebej v primerjavi s tradicionalnimi toplotno izolacijskimi materiali ima očitne prednosti v debelini, udobju gradnje in varnosti.
(1) Zahteve za varčevanje z energijo stavb trenutno postajajo vse strožje. Če upoštevamo zahteve GBT50378-2019 "Standardi za ocenjevanje zelenih stavb" kot primer, stavbe z dvema zvezdicama in tremi zvezdicami zahtevajo, da se toplotna učinkovitost strukture ovojnice poveča za 10% oziroma 20%. Pomanjkljivosti izpolnjevanja zahtev za varčevanje z energijo z zgostitvijo zunanje toplotne izolacije zunanje stene so se postopoma pojavile, kot so razpoke in padec z zunanje stenske toplotne izolacijske plasti, uhajanje zunanje toplotne izolacije in pogost pojav požarov na gradbišču zunanje toplotne izolacije.
(2) V skladu s toplotnimi zahtevami različnih podnebnih območij izbira ustreznih toplotno izolacijskih materialov ne more doseči le namena varčevanja z energijo in toplotne izolacije, temveč tudi podaljšati življenjsko dobo stavbe. Na območjih z vročimi poletji in toplimi zimami, da bi izpolnili zahteve glede varčevanja z energijo, inštitut za oblikovanje običajno oblikuje in uporablja 30mm ~ 40mm stekleno toplotno izolacijsko malto iz mikrokroglic na zunanjih stenah, da bi izpolnili zahteve glede varčevanja z energijo.
(3) Za primerjavo lahko toplotna upornost 2 mm aerogel toplotno izolacijskega sistema prevleke popolnoma nadomesti 40 mm stekleno toplotno izolacijsko malto mikrobead za energetsko varčno zasnovo. Hkrati ima v primerjavi s tradicionalnim tankim ometnim sistemom za zunanjo toplotno izolacijo zunanjih sten polistirenske plošče aerogel toplotno izolacijski premaz prednosti integracije toplotne izolacije in dekoracije ter preproste konstrukcije, ki lahko reši problem, da so tradicionalne toplotno izolacijske plošče enostavno absorbirati vodo in odpovedati, toplotno izolacijska plast pa pade.
NO.3 Aerogel vodoodporna in toplotno izolacijska membrana
Aerogel vodoodporna in toplotno izolacijska membrana je integriran vodoodporni in toplotno izolacijski material. Sestavljen je iz odsevnega aluminijastega filma + aerogel izolacijskega sloja + samolepilnega vodoodpornega substrata + sprostitvenega filma materiala. Izdelek ima prednosti vodoodpornosti, zaščite pred soncem, toplotno izolacijo in hlajenjem, priročno konstrukcijo, dolgo življenjsko dobo, dobro zmogljivost zaviranja gorenja, dobro toplotno odpornost, visoko trdnost lepljenja in zeleno varstvo okolja.
Ena konstrukcija za reševanje dveh glavnih težav vodoodporne in toplotne izolacije, kot sta kovinska streha in puščanje strehe stavbe.
Prednosti uporabe:
Proti ultravijolično, izolacijsko sončno toplotno sevanje
Aluminijasta folija na površinskem sloju zagotavlja dobro proti ultravijoličnemu staranju in izolacijo pred sončnim sevanjem toplote.
Enostavna konstrukcija
Je enostaven za uporabo in se lahko neposredno veže po čiščenju strešne površine stavbe; konstrukcija je preprosta, delovanje je varno, obdobje gradnje je kratko, učinkovitost je visoka in vzdrževanje po oblikovanju ni potrebno.
Visoka trdnost lepljenja
V primerjavi z navadnimi samolepilnimi tuljavami se trdnost lepljenja poveča za 80%. Daljši čas vezanja, boljši je učinek vezanja.
Prožna vodoodporna plast se lahko prilagodi toplotni ekspanziji in deformaciji krčenja strehe in deformaciji obremenitve vetra.
Ima široko paleto uporab in se lahko trdno pritrdi na cementne osnovne površine in različne kovinske površine.
Visoka natezna trdnost, velik raztezek in močna prilagodljivost krčenju, deformaciji in razpokam osnovne plasti.
V dobi hitrega tehnološkega razvoja so ogljikova vlakna postala sijoča zvezda na področju letalske in vesoljske proizvodnje in letal s svojo odlično zmogljivostjo.
Ogljikovo vlakno, lahko, a izjemno trdno, vbrizga moč v letalsko in vesoljsko industrijo. V proizvodnji letal močno zmanjša težo trupa, kar omogoča, da letalom učinkoviteje letijo v modrem nebu. Predstavljajte si letalo iz ogljikovih vlaken, kot pametna ptica, ki zlahka reže skozi oblake.
Zahteve za materiale na letalskem in vesoljskem področju so izjemno stroge in ogljikova vlakna popolnoma izpolnjujejo te zahteve. Ima izjemno visoko trdnost in lahko prenese velik tlak in udarec, kar zagotavlja trdno zaščito za varnost letenja. Hkrati njegova odlična korozijska odpornost zagotavlja, da lahko letalo ohranja odlično zmogljivost v različnih težkih okoljih.
Uporaba ogljikovih vlaken ne izboljšuje le zmogljivosti letal, temveč tudi zmanjšuje porabo energije in prispeva k varstvu okolja. Prinaša nove razvojne priložnosti za letalsko in vesoljsko področje in odpira širšo prihodnost. Izbira ogljikovih vlaken pomeni izbiro inovacij in odličnosti. Letimo skupaj na višje nebo in raziskujmo neskončne skrivnosti vesolja.
Aramidna filtrirna vreča je idealen in pogosto uporabljen filtrirni material za odstranjevanje prahu dimnih plinov v jekleni, cementni, električni, kemični in drugi industriji, vendar je obstoječa filtrirna vreča aramid ena cilindrična filtrirna vreča, dim in prah pa sta v filtrirni vreči. Pot filtra je predolga, površina filtra je majhna, tla pa velika, hkrati pa je izjemno neprijetno čiščenje notranjega prahu.
Uporabni model razkriva aramidno filtrirno vrečo z učinkovito filtrirno strukturo, visoko učinkovitostjo odstranjevanja prahu in priročno čiščenje prahu.
Oblikovanje dvojne cevne filtrirne vrečke zaramidna tkanina, razdeljen na notranjo vrečo in zunanjo vrečo, je premer notranje vreče manjši od premera zunanje vreče, dolžina notranje vreče je manjša od dolžine zunanje vreče; notranja vreča in zunanja vreča sta zapečatena in priključena na isti strani skozi obročasto filtrirno krpo; odprtina drugega konca notranje vreče je zapečatena in urejena; Dvoslojna struktura aramidne filtrirne vreče z dvoslojnim rokavom poveča filtriranje dima in prahu Površina filtrirne vreče se zmanjša, izvlečna zasnova notranjega valja pa je primerna za učinkovitost čiščenja notranjega prahu.
VEČ VEČ
več +
