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高抗拉模量碳纤维与热塑颗粒的匹配

2020-05-27 10:14:02来源:中塑在线 阅读量:4795

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  【塑料机械网 科技创新】东丽工业公司制造了一种高拉伸模量的碳纤维和热塑性塑料颗粒,是采用上述纤维进行注塑成型的理想材料。据报道,这种颗粒能够高效地生产复杂、坚硬、重量轻的零件,从而降低对环境的影响。东丽认为,这些进步可以大大提高成本效益。该公司将在未来三年内推进纤维和颗粒的研发,实现商业化。
 
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  东丽市场的Torayca T系列高强度碳纤维主要用于压力容器、汽车和其他工业应用以及航空航天领域。2014年,该公司推出了Torayca T1100碳纤维,其拉伸强度为7.0 GPa,拉伸弹性模量为320 GPa,具有世界领先水平。
 
  2018年,该公司通过将Torayca M40X商业化,进一步拓展了碳纤维在高端运动装备和航空航天结构材料上的潜力。该产品采用了专有的纳米级纤维结构控制技术,以平衡高压缩强度和5.7 GPa的拉伸强度,拉伸模量377 GPa。然而,该纤维的直径为5微米,限制了生产效率,使成本成为问题。
 
  在最近的开发工作中,东丽通过其Torayca MX系列控制技术的进一步发展来应对这一挑战,以创建具有均匀内部结构的7微米光纤。其结果是一种拉伸弹性模量为390GPa的纤维,比Torayca系列工业应用产品的标准水平高出约70%,具有更好的性价比。
 
  Torayca热塑性颗粒与新开发的碳纤维相结合,在成型后比传统的高拉伸模量产品保持更长的纤维。因此,该颗粒的拉伸模量可达到41 GPa。这与镁合金的45 GPa相当。同时,颗粒的比重仅为1.4,而镁合金的比重为1.8。利用这些颗粒通过注塑成型工艺制造复杂零件,将大幅提高生产效率,为轻量化零件做出很大贡献。
 
  东丽正寻求为其先进的颗粒培养多样化的应用,包括用于轻量化的下一代汽车及工业领域的零件。

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