《国家碳纤维复合材料平台建设进展顺利》

  • 来源专题:中国科学院文献情报制造与材料知识资源中心 | 领域情报网
  • 编译者: 冯瑞华
  • 发布时间:2017-12-29
  • 连云港市工业投资集团凭借自身在行业内高性能纤维的全产业链建设体系以及技术、人才、工业基础等方面的综合实力,中标2016年国家工业强基工程项目碳纤维复合材料试验公共服务平台项目。

    碳纤维复合材料试验公共服务平台依托市工业投资集团技术、人才力量,整合区域行业资源,采用自行研发、技术引进及产学研合作开发等方式进行该平台的服务运行,总投资2.6亿元。围绕碳纤维复合材料公共服务平台、碳纤维增强复合材料零部件评价标准化测试实验室、复合材料零部件的快速成型及装配装备的小批量开发试验等要求,计划建成高性能纤维纸基复合材料、高性能纤维纱线、高性能纤维织物、高性能纤维预浸料等实体项目,高性能纤维、复合材料、纱线及织物等检测实验室,进一步完善复合材料生产加工装备及检测设备方案,旨在建设突破碳纤维复合材料关键领域的生产技术,面向全行业提供试验试制、检测、评价一体化技术服务,实现国内碳纤维生产企业、复合材料制造单位和用户等产业链上高新技术企业的对接,同时面向轨道交通、汽车、电缆、风电叶片、航空航天等领域研发生产高品质碳纤维复合材料,并进行应用推广。

    作为连云港首个国家工信部强基工程项目,碳纤维复合材料试验公共服务平台将为我市以至整个苏北地区纤维新材料产业发展带来重大机遇和更好的发展环境,更好地推动国家碳纤维新材料产业持续健康发展,也有利于引进高端人才来连云港提供技术服务,实现高科技项目在连孵化,带动区域科技提升,做大工业经济规模,提供就业,拉动地方经济发展。

  • 原文来源:http://www.xincailiao.com/news/news_detail.aspx?id=122870
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    • 编译者:冯瑞华
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    • 碳复合材料结构,使Neutron(中子)成为世界上第一个碳复合材料大型运载火箭。 领先的发射和空间系统公司Rocket Lab USA, Inc.透露了有关下一代Neutron(中子)运载火箭的新细节。 借鉴Rocket Lab开发Electron(电子)小型运载火箭的成熟经验——这是自2019年以来每年发射次数第二多的美国火箭,先进的8吨有效载荷级Neutron运载火箭旨在通过为大型卫星星座、深空任务和载人航天提供可靠且具有成本效益的发射服务来改变太空访问。 世界上第一个碳复合材料中型运载火箭: Neutron将是世界上第一枚碳复合材料大型运载火箭。 此前,Rocket Lab 率先将碳复合材料用于轨道火箭的 Electron 火箭,自 2018年以来,该火箭一直为政府和商业小型卫星提供频繁和可靠的太空通道。Neutron 的结构将由一种新的、特殊配方的碳纤维复合材料组成,该材料重量轻、强度高,能够承受发射和重返大气层时的巨大热量和力量,以实现第一级的频繁重返飞行。为了实现快速可制造性,中子的复合材料结构将使用自动纤维铺设(AFP)制造,该系统可以在几分钟内建造数米的碳火箭弹壳。 “Neutron不是常规火箭。它是一种新型运载火箭,具有可靠性、可重用性和降低成本,从一开始就融入了先进的设计。Neutron 结合了过去最好的创新,并将它们与尖端技术和材料相结合,为未来提供火箭,”Rocket Lab 创始人兼首席执行官彼得贝克在活动期间说。“预计未来十年发射的卫星中有 80% 以上是星座,它们具有独特的部署需求,而 Neutron 是第一个专门解决的问题。就像我们对 Electron 所做的那样,我们不是从传统的火箭设计开始,而是专注于客户的需求并从那里开始工作。结果是火箭尺寸适合市场需求,并且可以快速、频繁且经济地发射。” 简化发射和着陆的独特结构: 可重用性是实现频繁和经济发射的关键,因此,从第一天起,再次发射、着陆和升空的能力就已经融入Neutron 设计的各个方面。Neutron 的锥形设计和宽大、坚固的底座,消除了对复杂机构和着陆腿的需求,强调了其可重复使用性——频繁且经济实惠的发射、着陆和升空。该结构目前的设计不需要复杂的发射场基础设施,包括支撑和发射塔,而是安全地站在自己的发射架上以进行升空。在到达太空并部署 Neutron 的第二级后,第一级将通过在发射场的推进着陆返回地球,从而消除与海基着陆平台和操作相关的高成本。 为可靠性和重复使用而制造的火箭发动机: Neutron 也将由新的火箭发动机阿基米德提供动力。阿基米德由 Rocket Lab 内部设计和制造,是一种可重复使用的液氧/甲烷气体发生器循环发动机,能够提供 1 兆牛顿推力和 320 秒的 ISP。七台阿基米德发动机将推动 Neutron的第一级,第二级配备一台经过真空优化的阿基米德发动机。此外,Rocket Lab 指出,Neutron 的轻质复合结构意味着阿基米德不需要通常与大型火箭及其推进系统相关的巨大性能和复杂性。 相反,简化的引擎加快了开发和测试的时间表。 告别分离整流罩: 然而,Rocket Labs 表示,真正让 Neutron 的设计与众不同的是抓捕式的“饥饿河马”整流罩设计,它将整流罩作为第一级结构的一部分,并保持固定在平台上。Neutron 的 Hungry Hippo 整流罩钳口不会像传统整流罩那样从平台分离并掉入海洋,而是会张大以释放第二级和有效载荷,然后再次关闭准备带着第一级返回地球。降落在发射台上的是带有整流罩的竞争第一级,准备集成和发射新的第二级。据该司称,这种先进的设计可以加快发射频率,消除在海上捕获整流罩的高成本、低可靠性方法,并使第二级轻巧灵活。 高性能上面级: 这种方法的改变还消除了与第二级设计相关的限制,例如在升空期间暴露在低层大气的恶劣环境中。由于它将完成包围在第一级结构中,因此火箭实验室能够减轻其重量。Neutron 的第二级目前被设计为一次性的上面级,是一个 6 米长的碳纤维复合材料结构,带有一个真空优化的阿基米德发动机。
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    • 来源专题:中国科学院文献情报制造与材料知识资源中心 | 领域情报网
    • 编译者:冯瑞华
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    • 无人机的轻量化需求促使其机体材料不断地更新换代,继铝合金、钛合金等轻质化金属材料之后,碳纤维复合材料成为无人机的“主力”材料,可以说,以碳纤维复合材料为核心的无人机结构设计、制造技术成为无人机发展的关键性技术。 警用碳纤维无人机 新型警用装备无人机采用碳纤维外壳,具有起降迅速、使用灵活、人员伤亡风险低、费用不高等优势,可现场采集数据并迅速传送到指挥中心,跟踪事件的发展态势,供指挥者进行判断和决策。此类无人机还可以多角度大范围地进行现场勘察,这是一般监控设备无法比拟的,尤其是对突发事件等特殊情况的实时掌握具有重要的作用。 警用无人机采用碳纤维复合材料外壳有哪些优势?首先,无人机机动性能必须很强,碳纤维外壳可以有效降低无人机的自重;其次,警用无人机必须适应特殊地形、灾害天气等特殊环境,例如非常适用于气体泄露等对人体有害的环境下,碳纤维材料蠕变小、耐腐蚀性强,有助于延长机体的受用寿命。警用无人机是对公安警务活动传统局限、不足局限的一个弥补,对于提高警务效率、减少恶劣条件下警员的伤亡率非常有效。从2015年的500架,到2018年的7000余架,警用无人机的应用正呈几何式增长。 农用植保/喷洒农药型碳纤维无人机 喷洒农药型的碳纤维无人机在作业时能保证更好的药液喷洒均匀度,其雾滴穿透力比机车喷药更高,例如,采用碳纤维无人植保机对棉花进行脱叶剂喷洒,平均的脱叶率能达到90%以上,而且,植保机不会像机车那样对棉花植被造成损伤。 碳纤维复合材料制作的机体外壳能用极轻的自重帮助无人植保机实现大容载量和更长的续航能力,将植保作业效率提升至新高度。以一款容量16L的碳纤维植保机为例,该植保机有8个喷头,喷幅范围可达到7米,最快一分钟流量能喷4.8L,在实际作业中,一个小时能完成150 亩地。 数据显示,目前我国的保无人机保有量超过3万台,2018年作业面积约2.67亿亩次,总体可减少农药使用量20%以上、节省用水90%以上,提高农药利用率30%以上。 测绘用碳纤维无人机 随着无人机与数码相机技术的发展,基于无人机平台的数字航摄技术使测绘用无人机在基础测绘、土地资源调查监测、土地利用动态监测、数字城市建设和应急救灾测绘数据获取等方面具有了更加广阔的应用前景。 在测绘用无人机中,碳纤维复合材料凭借重量轻、强度大的优势同样可以发挥出突出的作用。如果在测绘任务中遇到路况差,车辆难以通行的情况,测绘人员就要徒步携带无人机前往,这时无人机的重量必然是越轻越好。而且,行业用无人机的造价都很贵,测绘无人机中用于三维测绘等任务的设备都价格不菲,一旦机体有损坏,造成的经济损失就很大,因此,机体本身的稳定可靠就显得尤为重要。虽然一般测绘用的设备主要是微单和单反相机,大约只需要1公斤左右的载荷。不过,有些搭载激光雷达的测绘无人机对载荷有着比较高有要求。例如,LIDAR、IMU、相机加一起大概有5公斤。这时自重极轻的碳纤维复合材料机体就可以实现更多的载荷,并在同等载荷下,实现更长的续航能力。