1. Toray разрабатывает технологию термической сварки углепластика и технологию быстрого интеграционного формования.
1 февраля 2023 года японская компания Toray объявила об успешной разработке технологии высокоскоростной термической сварки пластика, армированного углеродным волокном (CFRP). Эта технология направлена на достижение высокой скорости производства и облегчения авиационных конструкций из углепластика. Технология термической сварки Toray обеспечивает быстрое и надежное соединение компонентов из термореактивного углепластика на самолетах, аналогично традиционной сварке. Этот простой метод склеивания включает в себя формирование термосвариваемого слоя на поверхности термореактивного углепластика и мгновенный нагрев поверхностей деталей для их склеивания. Он позволяет быстро собирать компоненты из термореактивного углепластика или комбинацию компонентов из термореактивного и термопластичного углепластика без необходимости клеевого соединения или крепления болтами.
Применяя эту технологию к термореактивному углепластику с термосвариваемым слоем, можно достичь механических характеристик, эквивалентных углепластику, который в настоящее время используется в конструкциях самолетов. Торэй утверждает, что прочность соединения термосварной конструкции сравнима с прочностью соединений углепластика в современных моделях самолетов, что обеспечивает надежность технологии соединения в практическом применении. По сравнению с конструкциями из алюминиевых сплавов конструкции из углепластика, использующие эту технологию, могут снизить выбросы углекислого газа на протяжении всего жизненного цикла. Уменьшение веса болтовых соединений может облегчить всю конструкцию, что еще больше снизит эти выбросы. Торэй сотрудничает с Boeing в реализации нескольких проектов по разработке технологий в области авиастроения и технологии материалов.
16 февраля 2023 года Toray объявила об успешной разработке технологии быстрого интеграционного формования подвижных компонентов из углепластика. Этот материал расположен между легкой пористой пеной, армированной углеродным волокном (CFRF), и термореактивной оболочкой из препрега, обеспечивая превосходные механические характеристики. Эта новая технология позволяет формовать подвижные компоненты из углепластика, такие как автомобильные крыши, в десять раз быстрее, чем традиционные системы автоклавного формования под высоким давлением. Вес таких изделий составляет лишь половину веса стальных изделий. Toray продолжит концентрироваться на исследованиях и разработках этой технологии, чтобы ускорить ее применение в компонентах электромобилей, где легкость и быстрота производства имеют решающее значение.
2. Дочерняя компания Teijin разрабатывает сэндвич-продукты для автомобильного производства.
В марте 2023 года Teijin Automotive Technologies, дочерняя компания Teijin Group в Японии, объявила об успешной разработке двух основных продуктов, направленных на удовлетворение потребностей текущих и будущих автомобильных приложений. Hexacore — это продукт с сотовой сердцевиной, разработанный для процесса высокоскоростного компрессионного формования компании Teijin Automotive и используемый для производства легких панелей кузова А-класса, панелей крыши и затворов. Материал Hexacore совместим с рядом волокон и смол, включая углеродное или стекловолокно, арамидное волокно или натуральное волокно. Утверждается, что использование материала Hexacore позволяет сэкономить 25% веса по сравнению с аналогичными двухкомпонентными деталями SMC.
Кроме того, компания Teijin Automotive разработала технологию Foam-A-Core в качестве жесткого наполнителя для автомобильных панелей А-класса, обеспечивающего высокую прочность и влагостойкость. В этой технологии для формования используется тот же 30-45 второй процесс компрессионного формования, что обеспечивает как функциональность формования, так и быстрое отверждение. Подобно Hexacore, Foam-A-Core подходит для панелей, изготовленных из различных волокон, термореактивных или термопластичных смол, а также с использованием процессов SMC или RTM. Этот процесс также позволяет получать детали почти чистой формы, что сокращает производственные отходы по сравнению с другими методами.
3. SGL Carbon разрабатывает высокопроизводительное углеродное волокно с большими жгутами
В конце 2023 марта компания SGL Carbon, немецкий производитель промышленных жгутов углеродного волокна большого размера, объявила о разработке нового углеродного волокна большого размера со спецификацией 50k. Это углеродное волокно SIGRAFIL®CT50-4.9/235 обладает высокой прочностью на разрыв 4,9 ГПа (сравнимо с углеродными волокнами небольшого размера, такими как марка Toray T700) и удлинением 2,0%. Он отвечает требованиям высокой прочности, предъявляемым к традиционным конструкциям сосудов под давлением, обеспечивая при этом высокое удлинение, что делает его подходящим для нишевых рынков, где требуется как высокая прочность, так и большое удлинение.
Углеродное волокно SIGRAFIL®CT{{0}}.9/235 разработано на основе существующего крупномасштабного производства продукции из 50 тыс. волокон, которая успешно используется в таких отраслях, как ветроэнергетика и автомобилестроение. Новый SIGRAFIL®CT50-4.9/235 демонстрирует высокую прочность (4,9 ГПа) и относительное удлинение (2,0%) и в настоящее время способен производить продукцию со спецификацией 50 тыс. штук. До сих пор такие превосходные характеристики были достигнуты только с использованием углеродных волокон малого жгута. Это еще больше дополняет портфолио продукции SGL, состоящей из углеродных волокон с большим жгутом спецификации 50k.
4. TeXtreme представляет однонаправленный армирующий материал из углеродного волокна с высокой проницаемостью и зазорами
В начале апреля 2023 года компания TeXtreme®, мировой лидер в производстве тонкослойных материалов из углеродного волокна, объявила о выпуске своего последнего инновационного продукта TeXtreme® Gapped UD. Это армирующий материал из сухого углеродного волокна, специально разработанный для процессов инфузии смолы. Будучи новаторским продуктом, он предлагает выдающуюся производительность, простоту использования и экономичность для широкого спектра применений.
TeXtreme® Gapped UD — это плоский однонаправленный армирующий материал с хорошо контролируемыми зазорами 0,3 мм между жгутами волокон. Эти зазоры служат каналами для удаления смолы и воздуха, обеспечивая быстрое и равномерное смачивание материала без ущерба для его механических свойств. Благодаря объемной доле волокон, превышающей 60%, TeXtreme® Gapped UD обеспечивает стабильные механические характеристики, сравнимые с однонаправленными препрегами из углеродного волокна.
5. Французская компания разрабатывает 3D-наноматериал на основе препрега из углеродного волокна.
В конце апреля 2023 года компания NAWA со штаб-квартирой в Руссе, Франция, разработала революционный 3D-наноматериал на основе углерода. Используя свою технологию NAWAStitch™, в которой используются вертикально ориентированные углеродные нанотрубки (VACNT), они улучшают композиты из углеродного волокна, эффективно уменьшая межламинарное растрескивание или расслоение и сводя к минимуму возникновение и распространение трещин. Это приводит к 100-кратному увеличению прочности на сдвиг и 10-кратному улучшению ударопрочности композитного материала. Эта технология перспективна для применения в различных областях: от хранения энергии и катализаторов водородных топливных элементов нового поколения до аэрокосмической и автомобильной промышленности нового поколения.
Технологические инновации NAWA привели к созданию более прочного, легкого и совершенного материала. Технология NAWAStitch™ решает одну из наиболее распространенных проблем композитных материалов — межламинарное растрескивание или расслоение. Выступая в качестве универсального или локализованного межламинарного армирующего материала для препрегов из углеродного волокна, NAWAStitch™ действует как «нано-липучка», предотвращая образование трещин на границе раздела и обеспечивая двузначное положительное приращение механического армирования, создавая практически неразрушимый материал. NAWAStitch™ значительно повышает характеристики композитов из углеродного волокна, увеличивая прочность на сдвиг в 100 раз и улучшая ударопрочность в 10 раз, одновременно снижая вес на 20-30%. Это приводит к улучшению характеристик различных продуктов, таких как спортивные товары, резервуары для хранения водорода и компоненты аэрокосмической отрасли.
6. Mitsubishi разрабатывает новый бренд частиц из углеродного волокна
В мае 2023 года компания Mitsubishi Chemical Corporation объявила на своем официальном сайте о разработке новой марки экологически чистых частиц углеродного волокна под названием Pyrofil™ NEO. Этот продукт может похвастаться следующими выдающимися характеристиками:
●Легкий вес: благодаря высокой удельной прочности и высокой удельной жесткости его можно использовать в качестве заменителя термопластических материалов, армированных металлом и стекловолокном, что приводит к значительному снижению веса.
●Высокая производительность: он обеспечивает превосходные свойства скольжения, антистатические свойства и защиту от электромагнитных волн. Его можно настроить в соответствии с конкретными требованиями, такими как термостойкость и химическая стойкость, на основе различных стандартов.
●Высокое качество: включает переработку побочных продуктов углеродного волокна (препрегов) на предприятиях по производству углеродного волокна.
● Экологические аспекты: выбросы углекислого газа в атмосферу меньше по сравнению с традиционными продуктами, что делает их более экологически чистыми.
Согласно внутренним расчетам Mitsubishi Chemical Group, частицы углеродного волокна Pyrofil™ NEO сокращают выбросы углекислого газа на 50% по сравнению с обычными продуктами компании.
7. Тейджин и Kumagai Group разрабатывают огнестойкие композитные материалы из углеродного волокна для строительства.
13 июля 2023 года Teijin Limited объявила о сотрудничестве с Kumagai Group Co., Ltd. в разработке интегрированных материалов с высоким содержанием волокна, армированных волокном, для огнестойких зданий. Тейджин обладает высокоэффективным армированным волокном материалом под названием «LIVELY WOODⓇ», который представляет собой интегрированный материал, усиленный с использованием существующих материалов из углеродного волокна. Повышая жесткость и прочность за счет армирования углеродным волокном, интегрированный материал способствует расширению применения деревянных конструкций. Отличительной особенностью «LIVELY WOODⓇ» является включение углепластика (CFRP) между интегрированными материалами, что позволяет получить легкий изолирующий древесный композитный материал с высокой жесткостью и прочностью. При использовании в качестве балок облегчает строительство большепролетных деревянных зданий. Кроме того, хотя Япония располагает обильными ресурсами кедровых деревьев, их низкая прочность ограничивает их использование в качестве строительных материалов. Однако армирование углепластиком эффективно улучшает эту ситуацию. С другой стороны, «LIVELY WOODⓇ» не обладает огнестойкостью и не может использоваться в деревянных зданиях, требующих огнестойкости.
Kumagai Group представляет «Экологическую λ-WOODⅡ», технологию огнестойких деревянных компонентов, которая обеспечивает огнестойкость за счет добавления огнестойкого изоляционного (покрывающего) слоя вокруг основного материала. Эта технология позволяет использовать древесину в огнестойких конструкциях. Объединив «LIVELY WOODⓇ» компании Teijin с «Экологичным λ-WOODⅡ» группы Kumagai Group, они стремятся разработать новые высокоэффективные интегрированные материалы, армированные волокном, для огнестойких зданий, компенсирующие эксплуатационные характеристики друг друга.
8. Японская компания разрабатывает технологию визуализации композитных материалов из углеродного волокна.
26 сентября 2023 года компания Konica Minolta со штаб-квартирой в Тиёда-ку, Токио, Япония, объявила на своем официальном веб-сайте, что ее устройство рентгеновской визуализации Talbot с низким уровнем помех XtraLINQ Talbot® было удостоено награды «Продукт/технология». Награда» от SAMPE Japan, известной отраслевой ассоциации, связанной с передовыми технологиями материалов.
Являясь передовым устройством рентгеновской визуализации, использующим систему Talbot с низким уровнем помех, разработанную Konica Minolta, это устройство может определять состояние внутреннего волокна пластика, армированного углеродным волокном (CFRP), за короткое время, на большой площади и с высокой точность, не вызывая никаких повреждений. Он особенно эффективен в получении информации о локальном содержании волокон, дисперсии волокон и ориентации волокон внутри углепластика, особенно в углепластике с прерывистыми волокнами и случайной ориентацией. Эти характеристики тесно связаны с физико-химическими свойствами композиционных материалов. Кроме того, это устройство позволяет прогнозировать потенциальное поведение отказов углепластика, что вносит значительный вклад в исследования углепластика.
9. Японская компания Toray Industries добилась прорыва в технологии сверхвысокопрочных углеродных волокон T1200.
29, 2023 октября компания Toray Industries, Inc. объявила о разработке TORAYCA™ T1200, сверхвысокопрочных углеродных волокон с пределом прочности на разрыв 8,0 ГПа, модулем упругости 315 ГПа и удлинение перелома 2,5%. Это углеродное волокно обладает самой высокой в мире прочностью на разрыв и находит применение в различных областях: от товаров для спорта и отдыха до самолетов.
Чтобы превзойти предел прочности углеродного волокна, компания Toray Industries сосредоточилась на совершенствовании своей запатентованной нанотехнологии структурного контроля для разработки и достижения очень прочной внутренней структуры. Используя эту технологию, компания Toray Industries успешно разработала TORAYCA™ T1200 с пределом прочности 8,0 ГПа, превосходя TORAYCA™ T1100 более чем на 10 % (T1100 имеет предел прочности 7,0 ГПа). Этот продукт был разработан на заводе Toray в Эхимэ, Япония.
10. Тейджин из Японии разрабатывает углеродное волокно на биологической основе.
21 декабря 2023 года японская компания Teijin Corporation объявила на своем официальном сайте, что начала производство и продажу углеродного волокна с использованием экологически чистого сырья (акрилонитрил на биологической основе, AN), чтобы активно способствовать сокращению выбросов парниковых газов. . Тейджин будет использовать метод баланса качества, основанный на международно признанной сертификации экологически чистой продукции, для производства и продажи углеродного волокна Tenax™ с использованием экологически чистого сырья.
Волокно-прекурсор ПАН изготавливается из экологически чистого акрилонитрила (АН), полученного из продуктов биологического происхождения или отходов и остатков переработки, и производится с использованием метода баланса качества. С помощью этого метода материал можно отслеживать на протяжении всей сложной цепочки создания стоимости, например, когда сырье, полученное из биомассы, смешивается с сырьем, полученным из нефти, для производства продукта.
29 июня, накануне этого объявления, на официальном сайте Teijin Limited было заявлено, что углеродное волокно Tenax™ и волокно-прекурсор из полиакрилонитрила (ПАН), производимое на его заводе в Мисиме, Сидзуока, Япония, получили сертификат ISCC PLUS (Международная сертификация по устойчивому развитию и углероду). , которая представляет собой международную систему устойчивого развития и сертификации выбросов углерода.