德国研究生成功开发超薄PE基碳纤维,有望降低制造成本

   时间:2023-08-28 来源:色母粒产业网发表评论

【色母粒产业网】8月28日消息,德国海登海姆-亚琛工业大学(Institut für Textiltechnik of RWTH Aachen University,ITA)的一名毕业生Flávio André Marter Diniz,在其最新的硕士论文中取得了一项突破性的研究成果。他成功开发出了一种超薄聚乙烯(PE)基碳纤维,其丝径比传统碳纤维小2-3倍,这一创新有望在多个领域引发重大变革。

近年来,碳纤维因其卓越的机械性能和低密度,在高应力轻质建筑解决方案中变得不可或缺,尤其在风力发电机、航空航天和汽车等关键领域的应用逐步增长。然而,传统的PAN基碳纤维制造成本昂贵,供应不足,限制了其广泛应用。为了克服这一问题,Marter Diniz在其研究中专注于利用聚乙烯原丝,以开发出成本效益更高、性能更优越的碳纤维制造工艺。

该研究通过缩短磺化工艺的耗时,成功生产出纤维直径小于3微米的超薄聚乙烯基碳纤维,而且其表面质量优异,没有检测出结构缺陷。与传统PAN基碳纤维相比,这种新型超薄PE基碳纤维的丝径更小,为机械高质量材料性能提供了坚实基础。更为引人注目的是,Marter Diniz在磺化时间上取得了显著的进展,将其缩短了25%。这项创新为降低碳纤维制造成本迈出了重要一步。

据了解,通过采用以聚乙烯为基础的原丝,超薄PE基碳纤维制造工艺在未来有望使碳纤维的价格降低50%。这一突破性技术将为风力发电、航空航天、汽车等领域提供更广泛的应用机会,推动工业复合材料的发展。

为了表彰他在新材料领域的卓越贡献,Marter Diniz于6月23日获得了Hanns Voith基金会颁发的Hanns Voith奖,奖金为5000欧元。此外,还有其他年轻科学家因在驱动技术、创新与技术/人工智能、论文、水力发电和经济科学等领域的杰出贡献获得了该基金会颁发的奖项。今年,Hanns Voith基金会第十次授予Hanns Voith奖,以表彰这些杰出的年轻科学家们的突出成就。

 
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