長(zhǎng)久以來(lái), 復(fù)合材料在汽車等工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用推廣面臨著成本和生產(chǎn)效率的雙重壓力。傳統(tǒng)復(fù)合材料成型周期長(zhǎng),不僅增加了能耗和人工成本,同時(shí)降低了生產(chǎn)效率,難以滿足大規(guī)模批量化生產(chǎn)。因此,推廣復(fù)合材料在汽車等工業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用的關(guān)鍵是開發(fā)低成本的快速成型技術(shù)。
近日,深圳航天科技創(chuàng)新研究院先進(jìn)材料所的研究人員成功開發(fā)出了一系列快速固化環(huán)氧預(yù)浸料,成功解決了傳統(tǒng)復(fù)合材料成型周期長(zhǎng)、制備效率低的問(wèn)題。項(xiàng)目負(fù)責(zé)人晏義伍研究員介紹說(shuō):采用快速固化技術(shù)已成為汽車領(lǐng)域降低成本、提高效率的普遍共識(shí)。國(guó)外各大復(fù)合材料制造廠商都開發(fā)了各自的快速固化預(yù)浸料樹脂體系。其中預(yù)浸料體系品種較多,固化溫度在120~150℃,固化時(shí)間一般在20min以下,最快的Hexply M77可在150℃下2min成型。
深航院研發(fā)的快速固化預(yù)浸料樹脂可在140℃,5min快速成型,樹脂固化度>95%,同時(shí)具有良好的浸潤(rùn)能力和鋪敷性。根據(jù)不同的應(yīng)用場(chǎng)景,開發(fā)了高韌、高Tg、高阻燃、高模量等系列產(chǎn)品。纖維種類包含了 碳纖維、玄武巖纖維、玻纖、芳綸等。
此外,深航院還首次成功研發(fā)出玄武巖纖維專用快速固化預(yù)浸料。與碳纖維復(fù)合材料相比,玄武巖纖維具有綠色環(huán)保、耐沖擊、耐腐蝕、低成本等優(yōu)點(diǎn)。研究人員使用玄武巖纖維預(yù)浸料成功研制了高性能玄武巖纖維自行車,整車車架由玄武巖預(yù)浸料一體成型,整車重13Kg。玄武巖山地車成本優(yōu)于碳纖維自行車,重量低于金屬車架,耐腐蝕性能好,相比較于碳纖維和金屬,玄武巖自行車車架具有較好避震性能,騎行舒適;抗沖擊性能好,當(dāng)受到撞擊時(shí),不易發(fā)生脆性破壞,騎行更加安全。