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国际新闻

美军下一代碳纤维研究获重大突破:性能前所未有
来源:中塑在线  2015-08-20 09:37:38
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原文:http://www.chinacompositesexpo.com/cn/news.php?news_id=1962       据美国复合材料世界网站2015年7月30日报道]佐治亚理工学院的一个研究小组开发出一种新技术,将碳纤维的强度和模量提高到一个新的里程碑。该研究小组开发出一种创新的聚丙烯腈(PAN)基碳纤维纺丝技术。PAN是制造碳纤维的有机聚合物树脂。该项目是为期四年,投入980万美元的国防高级研究计划局(DARPA)改善碳纤维材料强度项目的一部分。
       该研究小组宣称,其通过使用凝胶纺丝技术将PAN制成碳纤维,与传统溶液纺丝方法相比,凝胶纺丝出的碳纤维表现出前所未有的强度和模量。该研究团队用凝胶纺丝技术生产的碳纤维的拉伸强度为5.5 -5.8 GPa,拉伸模量为354-375 GPa。(译者注:目前,最广泛使用的是东丽公司的T800S碳纤维,拉伸强度为5.9GPa,拉伸模量294Gpa,2014年,日本东丽公司开发的最先进的T1100G的抗拉强度为6.6 GPa,拉伸模量为324 GPa。对比可以看出,凝胶纺丝出的碳纤维在拉伸模量上得到了大幅提升。)
       该材料在佐治亚理工学院专门建立的碳化生产线上生产。该生产线是为DARPA项目组建的。这是目前报道的最高的碳纤维强度和模量组合。按照理论计算,在很短的计量长度,纤维的极限抗拉强度可以达到12.1GP。
       目前广泛采用的PAN基碳纤维溶液纺丝技术已经经过了多年的材料和工艺优化,但对于凝胶纺丝的PAN碳纤维的材料和工艺优化却非常有限。未来,优化的材料和工艺,增强的纤维充实度,增加的溶液均匀性,将进一步加强凝胶纺丝方法制备的碳纤维的强度和模量。(
文章来源:http://www.chinacompositesexpo.com/cn/news.php?news_id=1962