1. Toray розробляє технологію термічного зварювання CFRP і швидкої інтеграції
1 лютого 2023 року японська компанія Toray оголосила про успішну розробку технології високошвидкісного термічного зварювання пластику, армованого вуглецевим волокном (CFRP). Ця технологія спрямована на досягнення високошвидкісного виробництва та полегшення конструкцій літаків з вуглепластику. Технологія термічного зварювання Toray забезпечує швидке та надійне з’єднання термореактивних компонентів CFRP на літаках, подібно до традиційного зварювання. Цей простий метод склеювання передбачає формування термозварюваного шару на поверхні термореактивного вуглепластику та миттєве нагрівання поверхонь деталей для їх з’єднання. Це дозволяє швидко збирати термореактивні компоненти з вуглепластику або комбінацію термореактивних і термопластичних компонентів з вуглепластику без необхідності склеювання або болтового кріплення.
Застосовуючи цю технологію до термореактивного вуглепластику з термозварюваним шаром, можна досягти механічних характеристик, еквівалентних вуглепластику, який зараз використовується в конструкціях літаків. Toray стверджує, що міцність з’єднання конструкції термічного зварювання порівнянна з структурами CFRP спільного затвердіння в сучасних моделях літаків, що забезпечує надійність технології з’єднання в практичних застосуваннях. Порівняно з конструкціями з алюмінієвих сплавів конструкції з вуглепластику, що використовують цю технологію, можуть зменшити викиди вуглекислого газу протягом усього життєвого циклу. Зменшення ваги болтових кріплень може полегшити загальну конструкцію, ще більше зменшивши ці викиди. Toray співпрацює з Boeing для реалізації багатьох проектів розвитку технологій у авіабудуванні та технології матеріалів.
16 лютого 2023 року Toray оголосила про успішну розробку технології швидкого інтегрованого формування рухомих компонентів з вуглепластику. Цей матеріал розташований між легкою пористою піною, армованою вуглецевим волокном (CFRF) і термореактивною препрегою, що забезпечує відмінні механічні характеристики. Ця нова технологія дозволяє формувати рухомі компоненти з вуглепластику, наприклад дахи автомобілів, у десять разів швидше, ніж традиційні системи формування в автоклаві під високим тиском. Вага таких виробів лише вдвічі менше сталевих. Toray продовжуватиме зосереджуватися на дослідженні та розробці цієї технології, щоб прискорити її застосування в компонентах електромобілів, де легке та швидке виробництво має вирішальне значення.
2. Дочірня компанія Teijin розробляє сендвічну продукцію для автомобільного виробництва
У березні 2023 року Teijin Automotive Technologies, дочірня компанія Teijin Group в Японії, оголосила про успішну розробку двох основних продуктів, спрямованих на задоволення вимог поточних і майбутніх автомобільних застосувань. Hexacore — це стільниковий продукт, розроблений для високошвидкісного процесу компресійного формування Teijin Automotive, який використовується для виготовлення легких панелей кузова, панелей даху та заглушок класу A. Матеріал Hexacore сумісний з низкою волокон і смол, включаючи вуглецеве волокно або скловолокно, арамідне волокно або натуральне волокно. Стверджується, що використання матеріалу Hexacore може заощадити 25% ваги порівняно з аналогічними двокомпонентними деталями SMC.
Крім того, Teijin Automotive розробила технологію Foam-A-Core як жорстке серцевинне рішення для автомобільних панелей класу А, що забезпечує високу міцність і вологостійкість. Ця технологія використовує той самий 30-45 другий процес компресійного формування для формування, що забезпечує функціональність формування та швидке затвердіння. Подібно до Hexacore, Foam-A-Core підходить для панелей, виготовлених із різних волокон, термореактивних або термопластичних смол і з використанням процесів SMC або RTM. У цьому процесі також виробляються деталі майже чистої форми, що зменшує виробничі відходи порівняно з іншими методами.
3. SGL Carbon розробляє високоефективне вуглецеве волокно великого розміру
Наприкінці березня 2023 року SGL Carbon, німецький промисловий виробник вуглецевого волокна великого розміру, оголосив про розробку нового вуглецевого волокна зі специфікацією 50k. Це вуглецеве волокно SIGRAFIL®CT50-4.9/235 має високу міцність на розрив 4,9 ГПа (порівняно з вуглецевими волокнами малого розміру, такими як T700 від Toray) і подовженням 2,0%. Він відповідає вимогам високої міцності звичайних конструкцій резервуарів під тиском, водночас пропонуючи високе подовження, що робить його придатним для нішевих ринків, які вимагають як високої міцності, так і високого подовження.
Вуглецеве волокно SIGRAFIL®CT{{0}}.9/235 розроблено на основі існуючого великомасштабного виробництва портфоліо продуктів із 50 тис. волокон, які успішно використовуються в таких галузях, як вітроенергетика та автомобілебудування. Новий SIGRAFIL®CT50-4.9/235 демонструє високу міцність (4,9 ГПа) і подовження (2,0%) і наразі має потужність для виробництва 50k за специфікацією. Дотепер така відмінна продуктивність була досягнута лише з вуглецевими волокнами малого розміру. Це ще більше доповнює портфоліо продукції SGL із вуглецевого волокна великого розміру зі специфікацією 50 тис.
4. TeXtreme представляє односпрямований армуючий матеріал з вуглецевого волокна з високою проникністю.
На початку квітня 2023 року TeXtreme®, світовий лідер у виробництві тонкошарових матеріалів з вуглецевого волокна, оголосив про запуск свого останнього інноваційного продукту TeXtreme® Gapped UD. Це сухий армуючий матеріал з вуглецевого волокна, спеціально розроблений для процесів інфузії смоли. Будучи революційним продуктом, він пропонує виняткову продуктивність, простоту використання та економічну ефективність для широкого спектру застосувань.
TeXtreme® Gapped UD — це плоский односпрямований армуючий матеріал із добре контрольованими проміжками 0.3 мм між жгутами волокон. Ці зазори служать каналами для смоли та евакуації повітря, що забезпечує швидке та рівномірне зволоження матеріалу без шкоди для його механічних властивостей. З об’ємною часткою волокна, що перевищує 60%, TeXtreme® Gapped UD забезпечує постійну механічну продуктивність, яку можна порівняти з однонаправленими препрегами з вуглецевого волокна.
5. Французька компанія розробляє 3D наноматеріал на основі препрегу вуглецевого волокна
Наприкінці квітня 2023 року NAWA зі штаб-квартирою в Руссе, Франція, розробила революційний 3D-наноматеріал на основі вуглецю. Використовуючи свою технологію NAWAStitch™, яка включає вертикально вирівняні вуглецеві нанотрубки (VACNT), вони вдосконалюють композити з вуглецевого волокна, ефективно зменшуючи міжшарові тріщини або розшарування та мінімізуючи виникнення та поширення тріщин. Це призводить до 100-кратного збільшення міцності на зсув і 10-кратного покращення ударостійкості композитного матеріалу. Технологія перспективна для застосування в різних сферах, починаючи від зберігання енергії та каталізаторів водневих паливних елементів наступного покоління до аерокосмічної та автомобільної промисловості нового покоління.
Технологічні інновації NAWA призвели до створення більш міцного, легшого та досконалішого матеріалу. Технологія NAWAStitch™ вирішує одну з найпоширеніших проблем у композитних матеріалах — міжшарове розтріскування або розшарування. Діючи як універсальний або локалізований міжшаровий армуючий матеріал для препрегів з вуглецевого волокна, NAWAStitch™ діє як «нанолипучка», запобігаючи утворенню тріщин на межі розділу та забезпечуючи двозначне позитивне збільшення механічного зміцнення, створюючи майже незламний матеріал. NAWAStitch™ значно покращує характеристики композитів з вуглецевого волокна, збільшуючи міцність на зсув у 100 разів і покращуючи ударостійкість у 10 разів, одночасно зменшуючи вагу на 20-30%. Це призводить до покращення продуктивності різних продуктів, таких як спортивні товари, резервуари для зберігання водню та аерокосмічні компоненти.
6. Mitsubishi розробляє нову марку частинок вуглецевого волокна
У травні 2023 року Mitsubishi Chemical Corporation оголосила на своєму офіційному веб-сайті, що розробила новий бренд екологічно чистих частинок вуглецевого волокна під назвою Pyrofil™ NEO. Цей продукт має такі відмінні характеристики:
●Зменшена вага: завдяки високій питомій міцності та високій питомій жорсткості його можна використовувати як заміну для термопластичних матеріалів, армованих металом і скловолокном, що призводить до значного зменшення ваги.
●Висока продуктивність: забезпечує відмінні властивості ковзання, антистатичні властивості та ефективність екранування від електромагнітних хвиль. Його можна налаштувати відповідно до певних вимог, таких як термостійкість і хімічна стійкість, на основі різних стандартів.
●Висока якість: передбачає повторну обробку побічних продуктів вуглецевого волокна (препрегів) на підприємствах з виробництва вуглецевого волокна.
●Екологічні міркування: він має менший вуглецевий слід порівняно з традиційними продуктами, що робить його більш екологічним.
Відповідно до внутрішніх розрахунків Mitsubishi Chemical Group, частинки вуглецевого волокна Pyrofil™ NEO зменшили вуглецевий слід на 50% порівняно зі звичайними продуктами компанії на основі частинок.
7. Teijin і Kumagai Group розробляють вогнестійкі композитні матеріали з вуглецевого волокна для будівництва
13 липня 2023 року Teijin Limited оголосила про співпрацю з Kumagai Group Co., Ltd. у розробці інтегрованих матеріалів з високим вмістом волокон, армованих волокнами, для вогнестійких будівель. Teijin володіє високоефективним армованим волокном матеріалом під назвою «LIVELY WOODⓇ», який є інтегрованим матеріалом, посиленим за допомогою існуючих матеріалів з вуглецевого волокна. Підвищуючи жорсткість і міцність за рахунок армування вуглецевим волокном, інтегрований матеріал сприяє розширенню застосування дерев’яних конструкцій. Відмінною рисою «LIVELY WOODⓇ» є включення пластику, армованого вуглецевим волокном (CFRP) між інтегрованими матеріалами, що дозволяє створити легкий ізоляційний дерев’яний композитний матеріал з високою жорсткістю та міцністю. При використанні в якості балок полегшує будівництво великопролітних дерев’яних будівель. Крім того, хоча Японія має значні ресурси кедрових дерев, їх низька міцність обмежує їх використання як будівельних матеріалів. Однак армування CFRP ефективно покращує цю ситуацію. З іншого боку, «LIVELY WOODⓇ» не володіє вогнестійкістю і не може використовуватися в дерев’яних будівлях, які потребують вогнестійкості.
Kumagai Group представляє «Eco-friendly λ-WOODⅡ», вогнестійку технологію дерев’яних компонентів, яка забезпечує вогнестійкість шляхом додавання вогнестійкого ізоляційного (покривного) шару навколо основного матеріалу. Ця технологія дозволяє використовувати деревину у вогнестійких конструкціях. Поєднуючи «LIVELY WOODⓇ» Teijin з «Eco-friendly λ-WOODⅡ» Kumagai Group, вони прагнуть розробити нові високоефективні армовані волокном інтегровані матеріали для вогнестійких будівель, компенсуючи характеристики ефективності один одного.
8. Японська компанія розробляє технологію візуалізації зображень з композитного матеріалу з вуглецевого волокна
26 вересня 2023 року Konica Minolta зі штаб-квартирою в Чіода-ку, Токіо, Японія, оголосила на своєму офіційному веб-сайті, що її рентгенівський пристрій для обробки зображень XtraLINQ Talbot® з низьким рівнем перешкод отримав нагороду «Продукт/технологія». Нагорода» SAMPE Japan, відомої галузевої асоціації, пов’язаної з передовими технологіями матеріалів.
Будучи передовим рентгенівським пристроєм для отримання зображень, який використовує низький рівень перешкод Talbot, розроблений компанією Konica Minolta, цей пристрій може виділяти внутрішній стан волокон армованого вуглецевим волокном пластику (CFRP) за короткий час, на великій площі та з високою точність, не завдаючи жодної шкоди. Він особливо чудовий в отриманні інформації про локальний вміст волокон, дисперсію волокон і орієнтацію волокон усередині CFRP, особливо в CFRP з розривними волокнами та випадковою орієнтацією. Ці характеристики тісно пов'язані з фізико-хімічними властивостями композиційних матеріалів. Крім того, цей пристрій дає змогу прогнозувати потенційну поведінку відмов CFRP, роблячи значний внесок у дослідження CFRP.
9. Toray Industries з Японії досягла прориву в технології надвисокої міцності вуглецевого волокна T1200
29 жовтня 2023 року Toray Industries, Inc. оголосила про розробку TORAYCA™ T1200, вуглецевого волокна надвисокої міцності з міцністю на розрив 8,0 ГПа, модулем розтягування 315 ГПа та подовження при зламі 2,5%. Це вуглецеве волокно має найвищу міцність на розрив у світі та знаходить застосування в різних галузях, починаючи від товарів для спорту та відпочинку до літаків.
Щоб перевищити межу міцності вуглецевого волокна, Toray Industries зосередилася на вдосконаленні своєї власної нанорозмірної технології структурного контролю для розробки та досягнення надзвичайно міцної внутрішньої структури. Використовуючи цю технологію, Toray Industries успішно розробила TORAYCA™ T1200 з міцністю на розрив 8,0 ГПа, перевершуючи TORAYCA™ T1100 більш ніж на 10% (T1100 має міцність на розрив 7,0 ГПа). Цей продукт був розроблений на фабриці Toray в Ехіме, Японія.
10. Teijin з Японії розробляє біологічне вуглецеве волокно
21 грудня 2023 року японська компанія Teijin Corporation оголосила на своєму офіційному веб-сайті про початок виробництва та продажу вуглецевого волокна з використанням екологічно чистої сировини (акрилонітрилу на біологічній основі, AN), щоб активно сприяти зниженню викидів парникових газів. . Для виробництва та продажу вуглецевого волокна Tenax™ з використанням екологічно чистої сировини Teijin використовуватиме метод балансу якості, заснований на міжнародно визнаній екологічній сертифікації продукції.
Волокно-попередник PAN виготовляється з екологічно чистого акрилонітрилу (AN), отриманого з біопродуктів або відходів і залишків переробки, і виробляється за методом балансу якості. За допомогою цього методу матеріал можна перевірити з можливістю відстеження протягом складного ланцюжка створення вартості, наприклад, коли сировину, отриману з біомаси, змішують із сировиною, отриманою з нафти, для виробництва продукту.
29 червня, до цього оголошення, на офіційному веб-сайті Teijin Limited було зазначено, що вуглецеве волокно Tenax™ і волокно-попередник поліакрилонітрилу (PAN), вироблене на заводі в Місімі, Сідзуока, Японія, отримало сертифікат ISCC PLUS (Міжнародна сертифікація сталого розвитку та вуглецю). , яка є міжнародною системою сталого розвитку та сертифікації вуглецю.