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海纳百川 兼收并蓄——第24届中国国际复材展创新产品获奖名单揭晓
来源:中国复材展组委会  2018-09-11 11:12:08
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原文:http://www.chinacompositesexpo.com/cn/news-detail-128-7097.html
  2018年9月5日,中国国际复材展在上海世博展览馆隆重开幕。经过专业评委的权威评定,共有12项创新产品从42件参选产品中脱颖而出,第24届中国国际复材展“创新产品奖”揭晓,并于上午11:00举行了隆重的颁奖典礼。
 
颁奖嘉宾与获奖者合影

获奖产品简介如下:

一、原材料类

 
1.       产品名称:SYM35高强高模碳纤维
          参展单位:中复神鹰碳纤维有限责任公司(1号馆512)
  SYM35碳纤维是由中复神鹰自主研发的具有自主知识产权的高强高模型碳纤维,其拉伸强度4900MPa,拉伸模量340GPa。重点突破了干喷湿纺碳纤维石墨化技术,解决了由百吨级生产线到千吨级生产线放大过程中的系列工程化技术难题;在国内首次使用干喷湿纺技术制备高强高模碳纤维,并形成了500吨年产量规模,产品性能已达到国外同类产品的技术指标,并在生产成本、供货条件方面具有较大优势。
  •  拉伸强度≥4900MPa
  •  拉伸模量≥340GPa
  •  延伸率≥1.4%
  •  线密度:405±12 g/km
  •  密度:1.78g/cm3
  •  直径:5μm
  目前,SYM35碳纤维制备技术已申请国家发明专利6项,实用新型专利1项,其中授权发明专利3项,授权实用新型专利1项。
  SYM35碳纤维具有力学性能优异、开纤性好、耐磨损等优点,其广泛应用在高端体育休闲领域,市场反应良好。得到了包括江苏天鸟高新技术股份有限公司、连云港神鹰复合材料科技有限公司、晓星氨纶(广东)有限公司等在内的众多客户的认可和好评。
 
  专家点评:SYM35碳纤维是一款国产高强高模碳纤维产品,性能指标达到国际同类产品水平,满足航空航天、高端民用等多领域技术需求,拥有自主知识产权,且客户评价良好。该产品检测报告、授权专利证书及用户使用报告齐全。产品技术处于国际先进水平。
 

 
2、  产品名称:高性能丙烯酸酯结构粘接用胶1420F/1320/1830S
  参展单位:湖北回天新材料股份有限公司(4号馆3210)

  高性能丙烯酸酯结构胶是针对各种非金属复合材料和不同工况而开发的高性能产品:
  • 1420F:适中操作时间的甲基丙烯酯酸胶。特别适合金属与复合材料之间粘结。高粘度、高触变、不垂流,混合比10:1,操作时间3-6分钟,达到75%强度时间8-15分钟。解决了小缝隙及密闭环境下固化不完全问题,在具有阻聚效应的新型阻燃酚醛轻型钢表面固化效果良好,在复兴号高速动车组车体生产过程中批量使用。
  • 1320:中长操作时间的甲基丙烯酯酸胶。特别适合粘接复合材料。中粘度、高触变,不垂流,混合比10:1,操作时间9-15分钟,达到75%强度时间24-32分钟。解决了汽车车身粘接过程中结构胶耐振动性差、易开裂的问题,通过了严苛的XYZ三向震动摇摆实验。
  • 1830S:长操作时间甲基丙烯酯酸胶。适特别适合粘接金属材料。高粘度、高触变,不垂流,混合比10:1,操作时间40-60分钟,定位时间70-100分钟。解决了固化后发粘接强度低的问题,固化后强度大于15MPa,性能良好。

  目前,该系列产品已授权国家发明专利4项,受理中的发明专利4项。产品已成功应用于复兴号高速动车组车身、客运大巴、新能源汽车等领域。
 
  专家点评:高性能丙烯酸酯结构粘接用胶系列产品,能够满足不同材料、不同工况条件下材料自粘和互粘的技术要求。该产品已获得国家发明专利保护。产品技术处于国内领先水平。
 

 
3、  产品名称:绿色蜂窝
  参展单位:中航复材(北京)科技有限公司(1号馆708)

  绿色蜂窝采用植物纤维纸为原材料制备蜂窝芯材,其压缩性能和剪切性能、水迁移性能与传统的芳纶蜂窝性能相当,由于植物纤维的加入,与传统的蜂窝芯材相比具有更加优异的减振吸音的性能,再加上其较好的力学性能和绿色环保的特性,尤其适合在飞机、汽车、高铁内饰等领域的应用。
  • 植物纤维为可再生资源,使用后可降解,符合绿色发展的理念,采用植物纤维制造绿色蜂窝是本产品的主要创新。
  • 从成本角度考虑,绿色蜂窝在性能与芳纶蜂窝保持相当的前提下,成本降低约20%左右,具有明显的成本竞争优势。
  • 植物纤维空心结构赋予绿色蜂窝优异的阻尼性能,与传统的芳纶蜂窝芯材相比具有更加优异的减振吸音的性能,尤其适合在飞机、高铁内饰等领域的应用。

  目前,该产品相关技术已申请发明专利2项,已成功应用于轨道列车内饰壁板、飞机内饰窗框等部件的生产。工艺性能、力学性能满足使用要求。
 
  专家点评:绿色蜂窝采用植物纤维纸为原料,其力学性能、水迁移性能与传统芳纶蜂窝相当,而减振吸音性能更优,成本降低约20%左右。具备批量化生产能力,力学性能和燃烧性能指标齐全,已申请国家专利保护。产品技术处于国内先进水平。


4、  产品名称:真空袋膜LVBF600Y-幅宽12米
  参展单位:上海沥高科技股份有限公司(1号馆1025)

  该产品是一种多层共挤的尼龙薄膜,具有强度高、延展率大的特点;12米大幅宽能够满足较大的复合材料制件的生产要求。可以用在固化温度不超过150℃的真空灌注工艺,12米幅宽的LVBF600Y产品主要用在大型风力发电叶片的成型过程中。创新之处在于:
  • 幅宽大,能够满足大型风力发电叶片的生产;
  • 强度较高;
  • 延展率大;
  • 拉伸强度(MD):60.6MPa,(TD):68.8MPa;
  • 断裂伸长率(MD):471%,(TD):528%。

  该产品性能满足大型风力发电叶片的生产要求;已申请国家发明专利2项;已投入生产,并用于大型风力发电叶片的生产。
 
  专家点评:该产品是一种适用于真空灌注工艺的多层共挤尼龙薄膜,强度高、延展率大、幅宽大,能够满足大型风力发电叶片的生产要求,已申请专利保护。技术处于行业先进水平。
 

 
二 应用类
  
1、  产品名称:一次注射成型的碳纤维复合材料车门
  参展单位:施墨尔(杭州)复合材料技术有限公司
  合作单位:SchmuhlFaserverbundtechnik GmbH & Co. KG (Germany)

  该产品为一次注射成型的碳纤维复合材料车门部件。采用碳纤维复合材料,经RTM 工艺一次注射成型整扇SUV车门(包括车门的嵌入件和增强件)。

  过程包括:模具由门的外层凹模和内层凸模共两部分组成,首先将碳纤维铺设在模具内,数层碳纤维包覆着泡沫嵌入体,放置充气内层,连接模具两部分并合模,注射树脂,固化后,开模取件;移除内层,切边修整。

  经原型件实验验证,该技术可用于复杂结构部件的生产;可完全代替原来7个金属件的功能;由于将充气内层件作为模块,车门壁厚可按设计调整;纤维含量可通过改变内层压力实现;嵌入件可以随后加入,毋需改变模具和精确放置;重量从17.2 kg减至8.5kg;车门部件已经满足所有测试标准。
  • 整扇门毋需装配
  • 减重约 50%
  • 高度集成的工艺
  • RTM工艺

  目前,该产品技术已在原型车上应用,获得了奥迪、大众等汽车制造商的好评。
 
  专家点评:该产品是经高度集成的RTM工艺一次注射成型的碳纤维复合材料车门部件,整扇门无需装配,与金属门相比减重约 50%。可改变部件的壁厚,并通过改变内层压力实现纤维含量控制。该产品技术已在原型车上应用。产品技术处于国际先进水平。


2、 SMiLE——下一代电动汽车用混杂纤维增强地板模块
  参展单位:德国弗劳恩霍夫化学技术研究所、奥迪汽车公司
  合作单位:巴斯夫、迪芬巴赫、FAST、cleanLASER、ifs、大众、FRIMO、VOITH、弗劳恩霍夫力学研究所、WBK、保时捷、蒂森克虏伯、Novelis、BrokelmannAluminium、斯图加特大学、IAM、弗莱贝格工业大学

  欧盟公共基金资助项目SMiLE(System-integratedmulti-materiallightweightdesignfor e-mobility,电动汽车系统多材料、一体化、轻量化设计项目)采用多种方法对未来电动汽车车身的轻量化材料和生产工艺进行优化,于2017年底结题。奥迪公司是该项目的协调单位,复合材料部件的生产在德国弗劳恩霍夫化学技术研究所完成。

  SMiLE 项目采用智能化 FRP-金属多材料设计对高效轻量化结构进行了细致开发。该项目采用升级版HP-RTM工艺——Ultra-RTM,生产高性能、低成本、功能一体化的热固性CFRP部件;并在玻纤LFT-D的基础上,发展出对连续纤维增强热塑性材料和长纤维增强热塑性材料进行共模压(Co-molding)的新技术,实现了热固性CFRP、热塑性GFRP和金属嵌入件的智能化高效开发,开创了综合利用多种材料的汽车结构件设计应用新理念。
 
  专家点评:SMiLE 项目所开发的工艺技术已超越了现有热固性和热塑性树脂复合材料零部件生产工艺的范畴。项目已开发出的新工艺参数已被成功用于制造经济竞争环境下的下一代纤维增强复合材料零部件。产品技术处于国际领先水平。
 

 
3、 产品名称:Sinoma75-6.7MW海上抗台风型大叶片
  参展单位:中材科技风电叶片股份有限公司(1号馆1008)

  Sinoma75是中材叶片开发的首个海上超I类风区抗台风型大叶片。匹配金风海上6.7MW机组平台应用于海上、台风区、超I类风区。Sinoma75完全自主设计开发,目前是我国海上装机叶片中兆瓦等级最高的叶片。具有以下特点:
  • 气动设计方面,采用适合海上、台风区的先进翼型,发电效率高、抗失速性能好。
  • 结构设计方面,使用了自主开发的叶根预埋连接技术,摆脱了国外的技术限制。
  • 叶片气弹分析方面,自主完成基于气动与结构的耦合分析,突破了国外的技术屏障。
  • 主梁设计采用碳纤维灌注工艺。
  • 静力测试方面,采用室内水平侧拉系统多点协同加载,可控性强、测试数据更精确。
  • 样机叶片实施在线监测系统,实时监控叶片受力状况及运行状态,为海上风电叶片设计与维护提供数据支撑。

  该叶片为公司自主开发制造,知识产权属中材叶片所有。该产品主要匹配金风6.X平台机组,已经进行挂机测试。目前,客户持续进行投标,已中标数三十台机组。
 
  专家点评:该产品为我国海上装机叶片中兆瓦等级最高的,在叶片的设计、测试、分析和检测方面都有不同程度的创新。具备批量化生产能力,并已匹配金风6.X平台机组,成功进行挂机测试。产品技术处于国内先进水平。
 

产品名称:复合材料传动轴
  参展单位:哈尔滨玻璃钢研究院有限公司(4号馆3215)

  复合材料传动轴是传动系统的重要组成部分,其作用是将发动机的扭矩和转速进行有效的传递,与金属传动轴相比,不仅质量轻,还具有耐疲劳和腐蚀性能,而且噪声小、震动衰减性好、安全性可靠性高等特点。
  • 针对复合材料管体需要承受较大扭矩和高转速的应用要求,开发了复合材料薄壁管工艺成型技术,在国内首次生产出满足性能要求的管件产品。
  • 针对由于固化应力、铺层、纤维体积含量分布不均等都会引起管径椭圆、壁厚不均等现象,开发了复合材料薄壁管高尺寸精度控制技术。
  • 针对普通湿法缠绕工艺难以满足降低空隙率要求、进而影响层间剪切强度等性能的现状,开发了湿法缠绕制品低空隙含量控制技术。
  • 除尺寸精度外,传动轴内部质量均匀程度对于传动轴的动平衡特性至关重要,因此开发了复合材料传动轴内部质量均匀性控制技术。

  该产品已成功应用于国内某直升机传动系统,可推广至机载、舰载、车载其他领域的传动系统。
 
  专家点评:该产品采用复合材料薄壁管工艺、高尺寸精度控制、低空隙含量控制、内部质量均匀性控制等多种新技术,是国内首次开发出的能够承受较大扭矩和高转速的复合材料管体,并以成功用于某型号直升机。产品技术处于国内领先水平。


产品名称:新能源汽车用高强钢+CFRP/GFRP混合材料电池包外壳
  参展单位:跃谷新材料科技(上海)有限公司
  合作单位:跃谷日本CFRP研发中心

  该产品即为采用高强度钢与CFRP或GFRP的复合材料以冲压成型工艺制备新能源汽车用电池包外壳。其中,高强度钢用来制备外壳,CFRP或GFRP用来制备内壳的盖板和肋板。这种多种材料的混合技术可用于新能源汽车用车电池包外壳、车门及顶板等外装部位;燃油车用引擎周边部件(油槽等)。
  • 本产品充分利用CFRP/GFRP的轻量化优势及高强度钢的强度和成本优势,两种材料复合可进行互补,推进产业化进程。
  • 冲压成型工艺,实现了多种材料混合。将预浸料通过冲压成型制成冲压件。利用1个模具实现高强度钢和GFRP/CFRP的成型。

  该产品所采用的快速冲压技术已在中国、日本、美国均取得了相关专利。可以实现快速成型,具备大规模量产的条件。目前,产品正处于推广期,接受国内订货,并可以接受生产和技术支持等多种形式的合作。
 
  专家点评:该产品是采用碳纤维复合材料代替金属材料生产的复合材料线性电机产品,达到了机械工程领域对电机产品的性能要求。该产品已在样机上应用。产品技术处于国际先进水平。


6、产品名称:大马力柴油发动机用复合材料油底壳
  参展单位:北京中材汽车复合材料有限公司(1号馆1008)

  该产品使用玻璃纤维增强尼龙材料,材料密度1.4g/cm3;耐热、耐振动疲劳、耐机油,具有良好的尺寸稳定性及较好的尺寸精度。其主要应用在大排量汽车柴油发动机上,用于储存机油。该产品由国内自主研发,是目前国内最大的复合材料油底壳;集成度高,形状结构复杂;多项创新技术,规避失效风险,性能可靠。主要用于大排量汽车柴油发动机,起到车辆减重、降低油耗、减少排放的作用。
  • 功能上,产品具有密封功能,在发动机长期工作状态下,不能漏油;具有防松设计;具备减振、减重特性。
  • 性能上,产品强度和密封性能满足长期使用要求。
  • 材料上,采用玻璃纤维增强尼龙材料,注塑成型,具有良好的尺寸稳定性;使用橡胶密封圈增强密封性,能提高装配线生产效率。
  • 成本上,与金属件相比,集成了油道、密封圈、螺栓、放油塞、油尺嵌件等功能,具有一定的成本优势。
  该产品已申请国家发明专利1项。
 
  专家点评:该产品为采用玻纤增强尼龙材料生产的大尺寸复合材料油底壳产品,集成度高、形状结构复杂,充分发挥了复合材料的可设计特点。产品技术处于国内领先水平。


三 工艺技术及设备

1、 产品名称:“美丽坚”在役油罐内衬修复系统
  参展单位:华东理工大学华昌聚合物有限公司(1号馆505)

  华昌“美丽坚系统”加油站在役油罐内衬改造系统,直接在原有单层油罐内表面制作双层玻璃钢(FRP)内衬。改造后可代替原有钢罐所有功能,且具有优良的防腐蚀性能,满足加油站不能开挖换罐的需求,主要应用于加油站储油罐、原油储罐、化工原料储罐等设备改造。“美丽坚系统”严格按照国家标准施工改造,技术方面具有以下特征:
  • 无需现场开挖,施工周期短,综合成本低于直接更换双层罐。
  • 改造后的油罐具备完整的双层结构,符合国家标准要求。
  • 所用MERICAN9505系列树脂符合GB/T30040.7、SH/T3177和3178标准要求,通过美国UL1316和UL1746认证。
  • 采用华昌公司独有的液体压力专利技术进行测漏,稳定性更高。
  • 具备防静电结构,静电防护措施满足国家标准要求。

  “美丽坚系统”拥有自主知识产权,共申请专利11项,已授权8项。2017年成功推广进入中石油、中石化在役加油站内衬改造工程,已有上海、浙江、河南等地的30多座加油站油罐改造项目验收完毕,取得了市场的认可,应用前景广阔。
 
  专家点评:该技术直接在原有单层油罐内表面制作双层玻璃纤维增强塑料内衬,可替代原有钢制油罐的所有功能。拥有自主知识产权,满足相关国标要求,所用树脂通过美国保险商试验所认证,应用案例众多,检测报告、第三方验收报告齐全,产品技术处于国内领先水平。


2、 产品名称:碳纤维复材微波回收系统
  参展单位:台湾永虹先进材料股份有限公司(1号馆816)

  微波加热是以高效、节能、安全的方式解决碳纤维复材回收问题的有效方法。因为碳纤维是很好的微波吸收材料,可以直接吸收微波能量将热能导入复材中心,使树脂/碳纤维的界面产生高热,在数分钟内使树脂反应并移除,得到碳纤维的回收纱,可保有>90%的强度与模量特性。

  快速加热微波系统属于低温处理系统,有树脂移除速率快、工艺程序简单、低排碳量的优点。利用微波快速加热碳纤维材料,将树脂低温裂解经由冷凝收集,同时回收完整的碳纤维。
  • 快速:3~30分钟内即可完成
  • 节能:耗能远低于传统热解炉
  • 安全:低温快速制程 ( <550℃ ),无戴奥辛(二噁英)产生
  • 技术亮点:回收纤维物理性能几乎可完整保留

  “碳纤维回收装置”已获得台湾实用新型专利证书,正在申请台湾、日本、欧洲、美国的发明专利。
 
  专家点评:微波加热系统能够在数分钟内使碳纤维复合材料中的树脂反应并移除,所得碳纤维回收纱能够完整保留碳纤维的物理性能,及九成以上的强度和模量。该技术设备已获得台湾实用新型专利保护,正在申请台湾、日本、欧洲及美国的发明专利,处于国内领先水平。


 
文章来源:http://www.chinacompositesexpo.com/cn/news-detail-128-7097.html