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硬核“黑”科技 | 和而不同造就材料大咖VESTAPE®

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  每年各地的高考作文题都会引发热议,特别是今年的江苏卷,题目着实让我们这些材料人眼前一亮,因为这段描述,明明讲述的就是复合材料的人生啊。
 
  你知道吗?
 
  复合材料必须由两种或两种以上化学、物理性质不同的材料组分,以所设计的形式、比例、分布组合而成,各组分之间有明显的界面存在;
 
  不同的材料组成,铺层,结构等都可以进行设计;
 
  复合材料不仅能保持各组分材料性能的优点,更为重要的是,通过各组分性能的互补和关联,可以获得单一材料所不能达到的综合性能。
 
  如此一来,是不是也有一种五味陈杂,共赢共生的感觉?
 
  用一个词来概括,复合材料的大特点就是——“和而不同”。
 
  赢创集团下属的高性能聚合物事业部,在复合材料的生产研发中具有得天独厚的热塑性树脂资源。例如,耐化性卓越的PA12(尼龙12)和耐高温高压自阻燃的PEEK(聚醚醚酮)。
 
  而增强体方面,则拥有综合性能优异的单向碳纤维,赢创公司通过其制成的预浸带产品,简称为碳纤维单向带。
 
  什么叫热塑性?
 
  简而言之就是加热可塑性, 一个加热冷却循环就可实现一个成型过程,迅速高效,产品使用完成后再加热熔融,又可以再次成型使用。
 
  因此,赢创重点开发了一款当下材料界热门的材料—— 连续性单向碳纤维增强的热塑性复合材料。
 
  这款做好的预浸待用的材料(如下图)就叫做“预浸料”。
 


 
  通俗来讲,预浸料就像造房子用的砖瓦一样,是一个部件基础的构造。铺层时纤维的角度,层数,是否放入夹层芯材,都可以形成不同的结构,从而影响终复合材料部件的性能。这就是我们前面提到的,复合材料的结构可设计性。
 
  预浸的工艺有很多种,根据选用的基体材料特性不同,也需要选择合适的工艺来与之相匹配。
 
  因为浸润的质量和效率直接影响预浸料的性价比,比如PA12树脂,热加工窗口比较宽,熔融黏度适中,简单的热熔法就可以很好的浸润纤维。
 
  而PEEK树脂,一般都需要先研磨成细粉,用悬浮液法或者撒粉法,后经加热滚压实现纤维的充分浸润。(如下图所示)
 


 
  那么,在实际的应用领域,以上各种的“不同”结合起来到底能衍生出何种不一般的作用呢?
 
  在航空领域,PEEK基碳纤维单向带已经逐渐应用于飞机地板梁角片,发动机涡轮部件,前缘以及各种肋结构件。并已得到空客(Airbus)的认证,批量化用于“墨镜侠”A350的生产中。
 
  空客A350是上先进的复合材料宽体大飞机之一,它的复合材料使用量占全机结构的53%
 

 
  在海底石油钻采工程中,赢创的VESTAPE®系列产品可作为柔性复合管的增强层,具有轻质高强、渗透性低和耐腐蚀等优点,适用于各种海底管道,如立管、跨接管、井下管、集输管和伺服管。
 
  用其制成的热塑性复合管(TCPs)可盘卷且可经济高效地运输;它们可以在更短的船舶租期内借助轻型船舶实现安装,使得油田作业快速完成,并显著降低总安装成本。
 

 
  预计到2019年底,VESTAPE® PA12/CF在该TCPs应用领域,将通过DNV-GL-ST-F119的认证。
 
  正所谓:君子和而不同,上天入海,岁月从容。

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