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锐意创新 大放异彩——第23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  2017-09-05 15:40:03
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原文:http://www.chinacompositesexpo.com/cn/news.php?news_id=5490       2017年9月6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10项创新产品从42件参选产品中脱颖而出,第23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。

  


获奖产品简介如下:

一、原材料类

1、产品名称:管道非开挖修复用紫外光快速固化树脂体系

       参展单位:武汉理工大学
       合作单位:厦门安越非开挖工程技术股份有限公司

       该产品为紫外光快速固化的树脂体系,主要用于排水管道的非开挖修复。产品性能特点:
  • 树脂反应活性高,可在短时间内完成大厚度复合材料的充分固化。利用本树脂作为基体材料、以玻璃纤维织物作为增强材料制备的15mm厚预浸料,可在紫外光固化箱中实现10min内一次性单面照射固化。
  • 光固化复合材料具有更高的强度和刚度。相同光固化条件下厚度相近(3.5mm左右)复合材料试样(从φ300mm复合材料内衬管上截取)的弯曲强度比国外同类产品高30%以上,弯曲模量高50%以上。
  • 工艺性能优良。树脂粘度较低,流动性与浸润性良好,适合制备大厚度的复合材料预浸料。
       该树脂目前已实现批量生产,目前正在厦门安越非开挖工程技术股份有限公司与武汉越顺非开挖科技有限公司试用。

       专家点评:产品目前已实现批量生产,应用单位处在试用阶段,有检测报告,专利处于实质审查阶段,同类专利较少,且申请时间较早,处于国内领先水平。


 
 
2、产品名称:高强型聚酰亚胺纤维
       参展单位:江苏先诺新材料科技有限公司(1号馆1334)
       合作单位:北京化工大学


       江苏先诺新材料科技有限公司与北京化工大学联合攻关,在北京、常州分别设立研发中心,开发了具有自主知识产权的一体化连续制备技术,突破了传统两步法聚酰亚胺纤维纺丝技术瓶颈,通过结构设计,不仅实现了聚酰亚胺纤维的高强高模化,而且实现了产品系列化,已申请相关专利近30项,其中最为关键的3项国际专利已经获得授权,能够为客户提供整套聚酰亚胺纤维产品解决方案,满足军工民用多个领域的市场需求。

      由石化协会组织(周其凤院士和陈祥宝院士主持)的成果鉴定结论:产品填补了国内外市场空白,整体技术达到国际领先水平,实现了领跑。

       江苏先诺设计和建立了全球首条年产30吨规模的一体化高强高模聚酰亚胺纤维生产线,并实现了小批量生产。目前,该公司拥有吨级规模、30吨规模(全球首套)、以及100吨规模三条聚酰亚胺生产线,可提供高性能聚酰亚胺长纤维、短切纤维及浆粕、轻质高强聚酰亚胺织物等系列产品。高强高模纤维的拉伸强度和模量分别超过3.5GPa和150GPa,长期使用温度超过300℃。

       专家点评:该产品由全球首条年产30吨规模的一体化高强高模聚酰亚胺纤维生产线生产,已获得包括3项国际专利在内的多项发明专利,检测报告、成果鉴定证书齐全,填补了国内外市场空白,成果鉴定评价“整体技术达到国际领先水平”。



3、 产品名称:非热压罐成型(OOA)无卤阻燃预浸料EV101
       参展单位:江苏恒神股份有限公司
       合作单位:中国中车长春轨道客车股份有限公司


       EV101是一款成熟的适用于非热压罐成型(OOA)工艺的无卤阻燃预浸料,满足轨道交通领域对材料的阻燃要求,适用于轨道交通领域内饰件、次承力结构件和主承力结构件。EV101预浸料具体创新点如下:
  • 满足DIN-5510-2要求,阻燃级别达到S-4/SR-2/ST-2/FED=0.11
  • 非热压罐工艺(OOA)成型;
  • 70℃至120℃之间固化;
  • 室温储存时间15天;
  • 可用于内饰件、次承力件和主承力件。
       EV101预浸料生产工艺稳定,已批量化生产,同时经过各类复杂及大尺寸轨道车辆制件工艺验证,该预浸料的工艺性能(工艺操作性和成型工艺)完全满足制造要求,已成功应用在地铁车体、横梁、蓄电池箱和方舱等各类形状及尺寸的制件中。

       专家点评:该产品正在申报国家发明专利,采用非热压罐成型技术一次成型可制造轨道交通领域全世界最大的CFRP制件,检测报告齐全,初步判断为国内领先水平。



 
二、应用类

4、 产品名称:C919后机身前段上壁板
       参展单位:航天海鹰(镇江)特种材料有限公司


       该产品为国产大飞机C919上的帽型筋加强蒙皮结构零件。上壁板为典型帽型筋加强蒙皮结构,是飞机最常见的外部蒙皮形式,由于上壁板采用了蒙皮与帽型筋共固化的成型方式,且蒙皮本身曲率较大、帽型筋数量较多,海鹰公司在国内首次使用气囊辅助压力垫成型技术实现了大尺寸双曲面蒙皮与帽型长桁的共固化,具有以下技术优点:
  • 保证了双曲面蒙皮各个位置受压均匀;
  • 保证了零件的帽型筋部分在成型时所受压力与外界压力一致;
  • 保证了帽型筋的厚度以及整个蒙皮的外形尺寸。
       解决了帽型长桁内部无法加压及芯模无法脱模的问题,蒙皮部分则依靠软模压力垫辅助成型,使蒙皮受压均匀,即保证了产品气动外形面光滑平整的要求,又确保产品的厚度、无损等指标达到质量要求,目前已达到国际先进技术水平。

       专家点评:在国内首次使用气囊辅助压力垫成型技术实现了大尺寸双曲面蒙皮与帽型长桁的共固化,拥有自主知识产权,市场前景广阔,初步判断为行业领先水平。



 
5、 产品名称:长征五号贮箱支架
       参展单位:哈尔滨玻璃钢研究院(2号馆2911)


       该产品为哈尔滨玻璃钢研究院为长征五号配套研制生产的复合材料贮箱支架,火箭推进分系统的结构件。这是国内首次在大型运载火箭上应用碳纤维支架。

       该产品用来固定和支撑推进系统推进剂贮箱,替代传统的金属支架,尺寸精度要求高,受力载荷大,通过我院对这两种支架配合设计单位进行多轮的结构优化设计和静力实验相结合,通过碳纤维复合材料贮箱支架结构设计技术及碳纤维复合材料贮箱支架仿真分析技术使产品达到所需的性能指标。

       采用加强筋及蒙皮一体化成型技术,工艺与有限元设计相结合,大大提高了结构效率,与金属相比,减重达到50%,承载能力提供了4倍。拓展了复合材料在航天领域的应用范围。复合材料支架产品结构效率高,可靠性好,完全满足航天的高性能、轻量化的要求,保证了系列型号的顺利进行,推动了碳纤维复合材料系列支架在航天方面的应用。

       专家点评:该产品依托哈玻院具有独立自主知识产权的多种技术制造而成,是国内首次采用复合材料成型航天支架类产品。其成功应用使后续火箭型号重要的支架由金属改为复合材料成为可能,初步判断为行业领先水平。



 
6、 产品名称:加油站用埋地玻璃纤维增强塑料双层油罐
       参展单位:连云港中复连众复合材料集团有限公司(1号馆512)


       该产品为玻璃纤维增强复合材料双层油罐,主要应用于汽车加油站。

       与传统的钢制储油罐和内钢外玻璃纤维增强塑料双层油罐(S/F双层储油罐)相比,F/F双层储油罐具有有寿命长、防腐性能好、自重轻、易制作、免维护等诸多优点,尤其在抗内、外腐蚀方面都优于带有金属罐体的油罐。《GB 50156-2012 汽车加油加气站设计与施工规范》中,明确表示F/F双层储油罐可能会成为今后各国在加油站地下油罐的主推产品。

       本公司产品在借鉴玻璃纤维增强塑料双层油罐传统制造工艺的基础上,通过优化结构设计和工艺参数,发明了内外壁与空心加强筋一体成型技术,保证了产品在工作压力及埋地条件下处于最佳的受力状态,真正体现出“轻质高强”这一概念,保证罐体埋地后的稳定性、可靠性和经济性,同时,形成油罐圆周360°无死角中空间隙层,确保双壁储油罐无论内壁或外壁渗漏,均可通过监测渗漏监测液液位的变化,实现24小时的连续在线监测,从而确保人们在成油品渗泄漏到环境之前采取应对措施,对保护土壤及地下水资源具有重要意义。

       专家点评:该产品为玻璃纤维增强复合材料双层油罐,检测报告齐全,拥有自主知识产权。据不完全统计,截止目前,我国加油站近10万座,因此,玻璃纤维增强复合材料双层油罐应用前景广阔,初步判断为行业先进水平。



7、 产品名称:无人机氢气瓶
       参展单位:中材科技(成都)有限公司(1号馆1008)


       该产品为无人机用铝内胆全缠绕储氢气瓶,用作燃料电池无人机的储能装置,固定在无人机上使用。产品设计工作压力不超过70MPa,公称水容积不超过20L,工作温度为-40℃~85℃。无人机应用在工业、农业、军事等行业,在雨雪天、高寒地区、高温火场等多种复杂环境下仍能正常作业。无人机系统利用氢能做动力,具有环保、节能、机动性、续航能力等优势。产品优势:
  • 重量轻:产品结构效率高,重量储氢密度≥6%,体积储氢密度≥25kg/m³,满足在无人机上的使用要求。例如:工作压力35MPa的5L储氢气瓶重量仅有1.95kg,气瓶本身重量的减轻使储氢效率得到了提升,有效增加了续航里程;
  • 超强耐疲劳性能:产品在极限循环压力下的耐疲劳性能满足无人机的使用寿命及续航要求,并且充分考虑了产品在高温状态下的使用情况,大大提高了产品安全性。 
       专家点评:该公司已成功研发工作压力为35MPa、50MPa两大系列产品,产品容积包括2L、5L、9L和20L等。该产品已在国内重点客户处获得应用,初步判断为行业先进水平。


 
8、 产品名称:碳纤维复合材料新能源汽车G10-F
       参展单位:中国科学院宁波材料技术与工程研究所
       合作单位:浙江吉利控股集团有限公司


       本产品是采用全碳纤维复合材料车身和铝合金材料底盘制作的新型EV车型,是国内首款基于复合材料特性和整车正向设计的全碳纤维复合材料车身新能源汽车,实现从零部件到整车正向设计研发的跨越。主要创新点如下:
  • 轻量科技,操控性强:采用碳纤维复合材料轻量化车身,车身主结构由重75kg的28个碳纤维复合材料零部件组成,整车重量750Kg,与传统同尺寸、同配置车型相比,车身零部件减少75%以上,车身减重30%以上,整车减重20%;
  • 高效装配,安全可靠:采用胶接、机械连接实现高精度、快速装配,满足汽车工业生产节拍,其中胶接1min达到可搬移强度,全自动化连接效率高达15JPH(台/小时),白车身装配精度可控制在1.5mm以内(高于国际标准2mm);
  • 超强动力,节能环保:采用磷酸锰锂复合锂离子电池,单体电池比能量185Wh/kg,循环寿命3000次;电量续航里程180km以上,0-50公里/小时的加速时间为4.9s(高于国标6s);
       专家点评:该产品是国内首款基于复合材料特性和整车正向设计的全碳纤维复合材料车身新能源汽车,初步判断为行业先进水平。



 
9、 产品名称:B80A项目碳纤维复合材料轻量化前机盖
       参展单位:康得复合材料有限责任公司(1号馆805)
       合作单位:北京北汽德奔汽车技术中心有限公司


       碳纤维复合材料前机盖是一款性能优越、质量轻、并采用先进成型工艺制造的新型发动机盖。材料采用碳纤维和玻璃纤维混编技术,既满足汽车轻量化的设计要求,又降低了产品的成本,与金属发动机盖相比,产品重量由26KG减重至13.5KG,减重达到48%以上。机盖外板表面采用特殊的材料吸附树脂,以达到汽车外观的A级表面要求,减少了喷漆前处理工序的工作量,使产品表面质量稳定而且提高了生产效率。通过CAE受力分析,对受载关键部位采取铺层局部增厚的设计方法,提高材料的利用率,充分发挥复材的特殊设计优势,经过拓扑分析优化,产品内板中部采用C型加强筋布置,在满足整体性能的前提下,通过结构上的优化,充分利用了材料的力学性能,实现最大程度的轻量化。

       产品通过了权威检测部门对开闭耐久试验、碰撞试验、耐高温试验、耐低温试验、耐高低温湿热交变试验、热空气耐老化性试验、耐冲击性能试验、燃烧特性试验等多项性能指标的检测,得到了客户的认可。

       专家点评:该产品为碳玻混杂纤维增强复合材料前机盖,已进入全尺寸验证的OTS状态,进入量产前的准备阶段,市场前景广阔,将在其他车型进行推广应用,初步判断为国内领先水平。


三、技术及设备类

10、 产品名称:闪光灯激励热波无损检测工作站
         参展单位:南京诺威尔光电系统有限公司(2号馆2132)
         合作单位:南京大学


       闪光灯激励热波无损检测工作站采用大功率闪光灯对整个视场同时热激励,具有脉冲时间短、瞬间加热功率高的优点,特别适合于检测具有高热导率及缺陷深度较浅的试件,如金属、碳纤维及各种涂层材料。产品是由国家“千人计划”专家及多名海内外具有丰富仪器开发经验的高科技人才所组成的核心团队经过多年精心打造而成。本产品的创新点和技术优势:
  • 自主研制的闪光灯激励技术:具有热激励能量大, 闪光周期与闪光能量无级可调,缺陷检测灵敏度高;
  • 先进强大的图像处理功能:大幅增强红外图像信噪比,提高缺陷检测灵敏度,获得更多缺陷信息;
  • 自动化检测技术:图像采集处理单元可根据被测试件外形数控3维移动,对大型件图像能自动拼接;
  • 个性化的自由选配:可根据需要灵活选配多种热像仪,包括高分辨非制冷型和高灵敏度制冷型;
  • 系统使用方便:探测单元重量轻、易于移动,控制系统功能齐全,触摸屏操作。
       专家点评:该工作站采用热波成像无损检测技术可快速、非接触、直观地检测到复合材料构件中的分层、气孔、夹杂等缺陷。各核心部件与专有技术,完全实现国产化。检测报告齐全,处于国内先进水平。
文章来源:http://www.chinacompositesexpo.com/cn/news.php?news_id=5490