祝颖丹-汽车工业碳纤维复合材料智能制造及装备技术-已转档
国产T300级碳纤维二维纺织结构复合材料的力学性能研究
国产T300级碳纤维二维纺织结构复合材料的力学性能研究王怡敏; 燕春云; 王永利【期刊名称】《《高科技纤维与应用》》【年(卷),期】2019(044)004【总页数】6页(P46-51)【关键词】二维编织; 机织物; 层合复合材料; 力学性能【作者】王怡敏; 燕春云; 王永利【作者单位】江苏恒神股份有限公司江苏丹阳 212300【正文语种】中文【中图分类】TQ342+.740 引言二维编织复合材料是通过二维编织技术，先将纤维束直接编织成所需的各种变截面的不规则预成型体，然后以预成型体作为增强材料进行浸胶固化而直接形成复合材料结构。
二维编织过程的机械化能够很大程度上降低复合材料制件的生产时间，提高生产效率。
另外，二维编织能适用于多种成型工艺，从而使这些复杂制件的生产过程变得更加简单易行，在提高生产效率的同时，能够一定程度上降低生产成本，因此二维编织复合材料结构制品倍受关注[1]。
二维编织复合材料已被应用于航空航天、汽车、体育休闲等领域[2-5]，随着编织结构复合材料加工技术与设备的进一步发展，其应用领域将越来越宽广。
但目前使用国产碳纤维制作二维编织预成型体的情况仍不常见，其力学性能仍需进行探究[6-12]。
本文分别将国产碳纤维二维编织物、经编织物、机织物作为增强材料，制成铺层结构复合材料，然后分别进行力学性能测试。
在表征国产碳纤维二维编织结构复合材料力学性能的同时，比较二维编织结构复合材料与经编织物、机织物结构复合材料的力学性能优劣。
1 实验材料实验采用江苏恒神股份有限公司生产的HF10-3K、HF10-12K碳纤维和EL306环氧树脂体系。
碳纤维的主要性能参数见表1。
表1 碳纤维和树脂的主要性能参数材料密度/(g/m3)拉伸强度/MPa拉伸模量/GPaHF10-3K/12K1.783 5302322 样品制备2.1 增强材料的制备2.1.1 二维编织物的制备设备采用江苏恒神股份有限公司的二维编织机，在直径为165 mm的圆柱型芯模上对HF10-12K碳纤维进行编织。
碳纤维复合材料汽车后排座椅优化设计
Optimization Design for Automobile Rear Seat of Carbon Fiber Reinforced Composite
LAN Xiang , ZHAO Xiaoyu , ZHANGXin , CHEN Lingii
(School of Mechanical and Automotive Engineering, Shanghai Universty of Engineering Science, Shanghai 201620, China)
・324・
上海工程技术大学学报
第 33 卷
性能可以有效提升汽车的安全性「门.相对于金属部 件，复合材料通常为一体成型，可以减少部件数量， 有效实现轻量化.目前关于碳纤维复合材料在汽车 座椅骨架中的应用研究相对较少，如何应用碳纤维 复合材料进行座椅骨架铺层设计显得尤为重要「辽 由于材料和工艺的可设计性，拥有不同的铺层角度 和铺层顺序的复合材料层合板展现出完全不同的 力学性能「迁当处于复杂工况时，优异的铺层层数% 角度和次序可以使层合板结构更好地承载各方向 载荷⑷.
第33 卷第4 期 #019 年1#月
上海工程技术大学学报 JOURNAL OF SHANGHAI UNIVERSITY OF ENGINEERING SCIENCE
文章编号：1009 - 444X(2019)04- 0323 - 07
航空发动机复合材料静子叶片研究进展
航空发动机复合材料静子叶片研究进展王燚林;刘天生;刘东;史鹏程;祝颖丹;陈明达【期刊名称】《玻璃钢/复合材料》【年(卷),期】2018(000)012【摘要】航空发动机静子叶片作为压气机的关键部分,对整个航空发动机的性能有着重大影响.采用轻量化纤维增强复合材料叶片,对实现减重、大推重比、高燃油效率起到关键作用.首先介绍了纤维增强树脂基复合材料叶片的设计流程和设计技术进展,然后从静子叶片预成型、成型和切削加工三方面讨论了制造工艺研究状况,并强调了前期设计在航空发动机冷端一体化发展中的重要性,最后通过对国外几种典型复合材料叶片的成功应用案例和当前设计技术以及成型工艺的发展趋势的分析,凸显了2.5D机织复合材料在未来航空发动机静子叶片发展中的地位,展望了航空发动机复合材料静子叶片的未来发展.【总页数】6页(P96-101)【作者】王燚林;刘天生;刘东;史鹏程;祝颖丹;陈明达【作者单位】中北大学环境与安全工程学院,太原 030051;浙江省机器人与智能制造装备技术重点实验室,中国科学院宁波材料技术与工程研究所,宁波 315201;中北大学环境与安全工程学院,太原 030051;浙江省机器人与智能制造装备技术重点实验室,中国科学院宁波材料技术与工程研究所,宁波 315201;浙江省机器人与智能制造装备技术重点实验室,中国科学院宁波材料技术与工程研究所,宁波 315201;浙江省机器人与智能制造装备技术重点实验室,中国科学院宁波材料技术与工程研究所,宁波 315201;浙江省机器人与智能制造装备技术重点实验室,中国科学院宁波材料技术与工程研究所,宁波 315201【正文语种】中文【中图分类】TB332【相关文献】1.商用航空发动机先进复合材料风扇叶片研究进展 [J], 王晓亮;刘志真;纪双英;张卫方2.航空发动机叶段类静子辊轧叶片加工工艺 [J], 李深亮;乔思佳;姜绍西;武志勇3.某型航空发动机低涡静子叶片装配方法研究 [J], 牛孝霞; 龙洋4.航空发动机离心压气机叶片转静干涉强迫振动响应分析 [J], 魏巍;王建方;袁巍;王月华;王涛5.航空发动机风扇静子叶片裂纹失效分析 [J], 卜嘉利;高志坤;牛建坤;曹勇因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
智能制造装备技术人才需求调研与培养对策研究
智能制造装备技术人才需求调研与培养对策研究作者：刘志伟舒雨锋李清顺廖佳涛来源：《科技风》2024年第05期摘要：随着先进制造技术、信息技术和智能技术的快速发展和深度融合，智能制造装备技术也得到前所未有的发展。
然而作為先进制造业的复合应用，其人才需求也发生重大的变化。
针对智能制造装备技术的应用人才需求缺乏的问题，对典型企业进行人才需求开展调研，通过典型工作过程和岗位关键能力要求分析，探讨人才培养的对策，提出“政、校、企”联动填补人才的空缺，根据岗位需求进行精准定位各层次人才的培养策略，为院校和企业人才培养提供参考作用。
关键词：智能制造装备技术；智能制造；先进制造一、概述智能制造装备的水平已成为当今衡量一个国家工业化水平的重要标志。
制造业是我国的支柱产业，智能化程度与发达国家的技术仍有一定的差距，我国目前很多企业仍从事劳动密集型产业，效率低、利润少，因此，智能制造装备是我国制造业转型升级的关键［12］。
中共中央、国务院印发的《粤港澳大湾区发展规划纲要》中提到要支持粤港澳大湾区推动传统产业转型升级，推动制造业智能化发展，以机器人及其关键零部件、高速高精加工装备和智能成套装备为重点，大力发展智能制造装备和产品，培育一批具有系统集成能力、智能装备开发能力和关键部件研发生产能力的智能制造骨干企业。
粤港澳大湾区智能制造装备水平将进一步提升，发展前景良好。
智能制造装备技术是先进制造技术、信息技术和智能技术的集成和深度融合，作为新兴产业，存在大量相关岗位的空缺，如智能制造装备及产线的操作应用、装备装调、工艺编制、集成开发、生产管控、工业视觉系统运维等［3］。
因此，有必要对智能制造装备产业和人才现状调研分析，精准地制定人才培养的策略，使课程设置更贴近行业要求，具有重要的意义。
二、本专业领域人才需求新变化分析（一）新经济、新业态、新技术、新职业对本专业人才需求的影响世界各国均大力推动新一轮的科技变革，2022年美国发布《国家先进制造业战略》实施先进制造，以确保美国制造业在全球领先地位。
碳纤维表面改性提高其树脂基复合材料电磁屏蔽性能的研究进展
碳纤维表面改性提高其树脂基复合材料电磁屏蔽性能的研究进展何维清;蒲浩;岳生金;颜春;祝颖丹;陈明达;虞筱琛;苏安【期刊名称】《功能材料》【年(卷),期】2024(55)2【摘要】随着大数据、物联网和新能源汽车等新兴产业的快速发展,相关电子设备与元器件向高性能化、高集成化、轻量化、精密化等方向迈进。
随之产生的电磁干扰会威胁人体健康、信息安全以及各种电子设备的正常工作,因此迫切需要高性能的电磁屏蔽材料。
碳纤维具有优异的力学性能和良好的导电性,其树脂基复合材料更是兼具质量轻、比强度/模量高、耐疲劳性好、可设计性强以及良好的电磁屏蔽性能等优势。
但与传统的金属材料相比,碳纤维复合材料的电磁屏蔽性能较低,为了进一步提高其电磁屏蔽性能,通常需要对碳纤维进行表面改性。
本文介绍了碳纤维复合材料的电磁屏蔽机理,综述了不同的碳纤维表面改性方法以及对碳纤维增强树脂基复合材料的电磁屏蔽性能的影响,分析了各种碳纤维表面改性方法的优缺点,进一步对碳纤维增强树脂基电磁屏蔽复合材料的发展趋势进行了展望。
【总页数】8页(P2074-2081)【作者】何维清;蒲浩;岳生金;颜春;祝颖丹;陈明达;虞筱琛;苏安【作者单位】浙江工业大学化学工程学院;中国科学院宁波材料技术与工程研究所浙江省机器人与智能制造装备技术重点实验室【正文语种】中文【中图分类】TB33【相关文献】1.表面改性碳纤维增强树脂基复合材料研究进展2.碳纤维/木质素基酚醛树脂复合材料的电磁屏蔽性能研究3.基于电磁屏蔽性能强化的碳纤维/环氧树脂复合材料的制备及性能研究4.表面热处理碳纤维及其增强水泥基复合材料的电磁屏蔽性能(英文)5.Ti_(3)C_(2)T_(x)-MXene上浆剂表面改性高模量碳纤维及其环氧树脂基复合材料界面性能因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
纳米改性碳纤维复合材料及其力学性能
纳米改性碳纤维复合材料及其力学性能
范文州;吴薇;孙仪嘉
【期刊名称】《毛纺科技》
【年(卷),期】2022(50)9
【摘要】为了改良碳纤维复合材料的层面联结强度,提高复合材料的拉伸和弯曲强度,实验采用纳米级核壳粉末Clearstrength XT100作为增韧剂,按照不同配比质量分数(0%、1.5%、3.0%、4.5%、6.0%)配比环氧树脂胶液,采用真空辅助成型工艺并参照实验标准测试碳纤维复合材料试样的拉伸、弯曲等性能,分析Clearstrength XT100纳米改性对增强体/基体结合强度的影响,并以此为目标优化纳米改性工艺。
实验结果表明:Clearstrength XT100纳米改性碳纤维复合材料的最优质量分数为2.86%,改性后碳纤维复合材料的拉伸应力提升了18.6%,弯曲应力提升了61.9%。
丰富了复合材料纳米改性的相关研究,为后续研究异形曲面结构碳纤维复合材料提供了参考依据。
【总页数】7页(P6-12)
【作者】范文州;吴薇;孙仪嘉
【作者单位】内蒙古工业大学轻工与纺织学院
【正文语种】中文
【中图分类】TB332
【相关文献】
1.纳米改性氢氧化铝(CG-ATH)表面处理工艺对纳米 CG-ATH/PA6复合材料力学性能的影响
2.纳米SiC的表面改性对CE/纳米SiC复合材料力学性能的影响
3.功能化石墨烯片/碳纳米管协同改性聚苯乙烯纳米复合材料的制备和力学性能研究
4.碳纳米管改性双马来酰亚胺/碳纤维复合材料力学性能研究
5.无机微纳米粒子改性对碳纤维复合材料力学性能的影响
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面向未来中国化纤如何自驱进化——记第27_届中国国际化纤会议（泗阳2021）
072 中国纺织 2021面向未来 中国化纤如何自驱进化——记第27届中国国际化纤会议（泗阳2021）行而不辍，未来可期。
日前，在千里运河最美县——江苏省宿迁市泗阳县，第27届中国国际化纤会议（泗阳2021）拉开帷幕。
本次会议以“新阶段、新格局—引领全球化纤产业新发展”为主题，围绕全球经济发展形势、世界化纤工业未来发展方向、中国化纤工业“十四五”发展等热点问题展开探讨。
中国纺织工业联合会党委书记兼秘书长高勇，工业和信息化部消费品司司长何亚琼，中国纺织工业联合会副会长端小平，中国工程院院士蒋士成，中国化学纤维工业协会会长陈新伟，国家发展改革委产业司原巡视员、中国化学纤维工业协会原副会长贺燕丽，工业和信息化部消费品司二级调研员纵瑞龙，中国纺织工业联合会产业部主任华珊，中国纺织工程学会理事长伏广伟，中国化学纤维工业协会副会长郑俊林、副会长兼秘书长关晓瑞、副会长吕佳滨等行业领导，以及江苏省工信厅副厅长黄萍，宿迁市市委常委、副市长章其波等地方政府领导代表，出席了本次大会。
牛方Copyright ©博看网. All Rights Reserved.2021 中国纺织073当前，疫情演进仍是影响全球经济运行的关键变量，国家信息中心经济预测部处长李若愚表示，全球经济正保持复苏势头，2021年上半年全球经济延续复苏进程分化，主要经济体当中，美国、中国等经济恢复速度较快，而欧洲、日本、印度等受到疫情持续影响，经济复苏出现波折。
2021年下半年全球经济复苏动力有所减弱。
随着三季度欧美地区疫情反复，发达经济体经济复苏进程有所放缓。
综合近两年分析，预计2022年全球经济将逐步回归正常化低速复苏。
她特别指出，中国经济率先从疫情中复苏，成为2020年全球唯一实现经济正增长的主要经济体。
2021年上半年我国经济持续稳定恢复，生产需求不断回升，内生动力逐步增强，但三季度以来，经济下行压力加大；常态化疫情防控和散发疫情间歇出现、能源原材料大宗商品价格过快上涨、能耗双控压力增大等使短期经济承压不可避免。
“最强大脑”热议最热新材料
“最强大脑”热议最热新材料作者：***来源：《纺织服装周刊》2024年第19期科技强国，材料先行。
作为新材料产业的重要组成部分、产业升级和技术创新的关键领域，高性能纤维及复合材料直接关系到制造业的转型提升，以及新材料领域中新质生产力的培育。
5月17日，首届中复神鹰·2024国际高性能纤维及复合材料（连云港）高端论坛在江苏省连云港市召开。
论坛由中国化学纤维工业协会、中国复合材料工业协会、中复神鹰碳纤维股份有限公司主办，国家级连云港经济技术开发区支持。
新质生产力培育新增长极高性能纤维及其复合材料行业在全球范围内呈现出快速发展的态势。
经过多年发展和积累，我国高性能纤维及复合材料技术实现重大突破，进入先进国家行列，目前我国已成为全球品种覆盖面最广、规模最大的高性能纤维生产国，在全球范围内占有重要地位。
“我国高性能纤维及其复合材料行业通过狠抓关键技术攻关，着力拓展下游应用，在产业规模、技术进步、体系建设等方面取得了明显成就，特别突破了高性能特种编织物的设计与精确成型、自动化编织、大尺寸结构件三维编织成型方法，系列装备及产品已成功应用于国家战略需求领域，为我国制造业核心竞争力提升注入新动力。
”中国工程院院士孙以泽表示。
当前我国高性能纤维及复合材料行业在全球的地位正在稳步上升，不仅体现在日益扩大的产业规模，同时在技术创新和应用开发方面展现出强劲动力，但也面临着诸多挑战。
在工业和信息化部联合相关部门先后印发的《化纤工业高质量发展的指导意见》《纺织工业提质升级实施方案（2023—2025年）》中，进一步提升高性能纤维生产及应用水平都被列入重点专项工程。
可见，高性能纤维及复合材料未来仍将是国家关注、支持的重点行业，支持的重点方向将更为聚焦在国家重大战略亟需和产业发展瓶颈领域。
对于未来高性能纤维如何发展，孙以泽给出三点建议：一是加强基础创新，提升自主创新能力，增强自主配套能力和自主保障能力，维护产业链供应链安全稳定，这也是新阶段培育发展行业新质生产力的重要支撑。
新型国产T800_碳纤维复合材料制孔特性
新型国产T800碳纤维复合材料制孔特性董慧民1, 王 赫1, 孟繁星2, 耿大喜2, 李跃腾1, 钱黄海1*, 苏正涛1（1．中国航发北京航空材料研究院 减振降噪材料及应用技术航空科技重点实验室，北京 100095；2．北京航空航天大学机械工程及自动化学院，北京 100191）摘要：针对新型国产T800复合材料（carbon fiber reinforced plastic, CFRP）在切削过程中因钻削力及扭矩较大易产生的分层撕裂、纤维损失等缺陷问题，搭建包含立式超声加工中心和测力系统的实验平台，采用硬质合金麻花钻、三尖钻、匕首钻对T800碳纤维复合材料进行制孔质量对比实验。
在相同的工艺参数下，对比了三种刀具结构在普通钻削（conventional drilling, CD）下对T800复合材料制孔的切削力、孔出入口表面形貌、孔径偏差及孔表面粗糙度的影响规律。
在优选刀具结构的基础上，采用超声振动辅助钻削（ultrasonic vibration assisted drilling, UVAD）方法开展可行性实验。
结果表明：硬质合金匕首钻可以有效地抑制T800复合材料制孔时的表面缺陷，然而入口孔径精度较差；超声振动辅助匕首钻可以进一步提升制孔质量，特别是通过提高入钻稳定性显著改善孔径精度。
关键词：T800；复合材料；超声振动钻削；匕首钻；加工精度doi：10.11868/j.issn.1005-5053.2023.000009中图分类号：V262;V258.3 文献标识码：A 文章编号：1005-5053(2023)03-0094-11Hole making characteristics of novel domestic T800 carbonfiber reinforced compositeDONG Huimin1, WANG He1, MENG Fanxing2, GENG Daxi2, LI Yueteng1,QIAN Huanghai1*, SU Zhengtao1（1. Aviation Key Laboratory of Science and Technology on Materials and Application Research for Vibration and Noise Reduction, AECC Beijing Institute of Aeronautical Materials, Beijing 100095, China；2. School of Mechanical Engineering and Automation, Beihang University, Beijing 100191, China）Abstract: In view of the defects of the new domestic T800 carbon fiber reinforced plastic （CFRP）, such as lamellar tearing and fiber loss, which would be easily caused by large drilling force and torque during cutting, an experimental platform including a vertical ultrasonic machining center and force measurement system was constructed. Carbide twist drill, carbide candle stick drill and carbide dagger drill were used to compare the hole quality of T800 carbon fiber composite. Under the same technological parameters, the influences of three kinds of cutting tool structures on the cutting force, surface morphology of hole inlet and outlet, aperture deviation and surface roughness of T800 composite were compared with those of conventional drilling （CD）. The ultrasonic vibration assisted drilling （UVAD） method was adopted to carry out feasibility experiments on optimum tool structure. The results show that the carbide dagger drill can effectively suppress the surface defects of T800 composite materials, but the entrance aperture accuracy is poor. The ultrasonic vibration assisted dagger drilling can further improve the quality of hole making, especially significantly improve the aperture accuracy by improving the drilling stability.Key words: T800；composite material；ultrasonic vibration assisted drilling；dagger drill；machining accuracy航空工业的飞速发展带来的是航空装备材料与制造技术的快速进步，而航空装备制造的复杂性与极端化使得其成为衡量整个高端制造业水平的一个标准。
一种树状磷腈接枝改性碳纤维及其制备方法和应用[发明专利]
![一种树状磷腈接枝改性碳纤维及其制备方法和应用[发明专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/55a3dbefe87101f69f3195ca.png)
专利名称：一种树状磷腈接枝改性碳纤维及其制备方法和应用专利类型：发明专利
发明人：徐海兵,祝颖丹,邢开,颜春,马芸芸
申请号：CN201910194345.8
申请日：20190314
公开号：CN111691188A
公开日：
20200922
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明公开了一种树状磷腈接枝改性碳纤维的制备方法，包括：1)对碳纤维表面进行氧化处理，得到表面氧化的碳纤维；2)将六氯环三磷腈接枝到表面氧化的碳纤维表面，得到六氯环三磷腈接枝改性的碳纤维；3)将一种双官能团化合物接枝到六氯环三磷腈接枝改性的碳纤维表面，得到1代磷腈改性碳纤维；4)用磷腈改性碳纤维替代步骤2)中的表面氧化的碳纤维，重复步骤2)、3)m次，得到m+1代磷腈改性碳纤维，m为正整数。
上述制备方法将树状磷腈接枝到碳纤维表面，实现了碳纤维表面活性基团的调控，提高了碳纤维的表面化学活性。
本发明还提供了一种上述制备方法制备得到的树状磷腈接枝改性碳纤维及其在制备复合材料中的应用。
申请人：中国科学院宁波材料技术与工程研究所
地址：315201 浙江省宁波市镇海区庄市大道519号
国籍：CN
代理机构：杭州天勤知识产权代理有限公司
代理人：刘诚午
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可降解生物基含酯键环氧树脂的固化动力学研究
可降解生物基含酯键环氧树脂的固化动力学研究
岳生金;贾红丽;颜春;祝颖丹;刘东;徐海兵;陈刚;代金月;刘小青
【期刊名称】《塑料工业》
【年(卷),期】2024(52)1
【摘要】采用非等温差示扫描量热(DSC)法研究了可降解生物基含酯键环氧树脂固化动力学,分别建立了n级反应动力学模型、自催化模型以及结合n级反应和自催化模型的分段模型,并将模型预测值与实验数据进行了对比分析。
结果表明,n级反应模型与实验曲线的偏差较大,自催化模型与实验曲线变化趋势基本一致,但仍然存在一定偏差,而结合两者的分段模型与实验曲线吻合较好,表明分段模型能更准确地描述该环氧树脂体系的固化反应过程,为其树脂基复合材料固化成型工艺条件优化提供理论指导。
【总页数】7页(P107-113)
【作者】岳生金;贾红丽;颜春;祝颖丹;刘东;徐海兵;陈刚;代金月;刘小青
【作者单位】浙江省机器人与智能制造装备技术重点实验室;宁波大学材料科学与化学工程学院
【正文语种】中文
【中图分类】TQ323.5
【相关文献】
1.环氧树脂与氰酸酯共固化反应的研究Ⅱ.固化反应动力学参数及固化物性能
2.含芳香酯基液晶基元环氧树脂固化rn动力学FTIR研究
3.含芳香酯基液晶基元环氧
树脂固化体系和固化工艺的研究4.含芳香酯基液晶基元环氧树脂的合成、表征及固化体系的研究5.含硼酸酯键的可降解环氧树脂基复合材料的制备与性能研究
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VARTM成型工艺制备碳纤维复合材料的研究进展郝宇
V ARTM成型工艺制备碳纤维复合材料的研究进展郝宇发布时间：2021-09-24T09:37:02.736Z 来源：《中国科技人才》2021年第18期作者：郝宇[导读] 在当前阶段众多制备碳纤维复合材料的成型工艺之中，V ARTM成型工艺以其自身的优势得到了广泛地应用。
但是该技术依然存在着缺点，有必要针对V ARTM成型工艺制备碳纤维复合材料的研究进展展开论述。
航空工业哈尔滨飞机工业集团有限责任公司黑龙江哈尔滨 150066摘要：在当前阶段众多制备碳纤维复合材料的成型工艺之中，V ARTM成型工艺以其自身的优势得到了广泛地应用。
但是该技术依然存在着缺点，有必要针对V ARTM成型工艺制备碳纤维复合材料的研究进展展开论述。
关键词：V ARTM成型工艺；碳纤维复合材料；研究；进展引言：碳纤维复合材料以自身具有的便宜环保、比机械能较高、重量轻、耐疲劳性、耐腐蚀性以及易操作性等众多优点，逐渐地对很多金属材料进行了替代，并在众多领域之中进行了利用。
而当前阶段的碳纤维复合材料制备工艺众多，其中真空辅助树脂传递模塑工艺就是极为常见的一种，也被我们称之为V ARTM成型工艺。
由于该工艺技术所制备的碳纤维复合材料，不仅生产效率非常高效，而且还具有低挥发性、高延展性以及灵活的塑造性等优势，使其在各个领域中得到了极为广泛地应用。
1. V ARTM 成型工艺中碳纤维复合材料弯曲性能及拉伸强度分析1.1在弯曲性能方面的影响分析碳纤维复合材料的弯曲性能在对其机械性能予以评价的时候，属于一个非常重要的指标。
众多专家通过V ARTM成型工艺的使用下，制备了混杂纤维复合材料层合板，并采用不同混杂铺层方式、碳纤维的含量以及玄武岩纤维位置的设计方式，针对复合材料层合板自身的弯曲性能进行了测试，所获得结果表明，铺层方式的合适性能够对弯曲性能的改善、混杂纤维复合材料的弯曲强度以及模量等方面的改善产生重大影响。
专家通过对碳纤维开展退浆氧化处理环节，将石墨烯纳米血小板（GNPs）涂抹于碳纤维的表面，再对V ARTM成型技术进行使用，然后再将GNPs层合板涂抹于碳纤维上，经过研究结果发现，GNPs在不断增加的同时，层合板在弯曲强度方面得到了显著地提高。
基于PLC的热塑性复合材料热压成型用机械手设计
基于PLC的热塑性复合材料热压成型用机械手设计李柯;陈明达;冯雄峰;涂丽艳;祝颖丹;李国平;张笑晴;范欣愉【摘要】热塑性复合材料热压成型输送设备以气动机械手为主体,集板材输送、预热、热压成型等工序为一体,其机械动作复杂且有极强的内在逻辑关系.针对热压成型工艺特点,设计了基于可编程控制器PLC与触摸屏控制的热塑性复合材料热压成型用搬运机械手,保证了机械动作满足工艺要求,提高了生产效率和系统稳定性,实现了热塑性复合材料部件的连续自动化制备.【期刊名称】《机械制造》【年(卷),期】2015(053)004【总页数】5页(P4-8)【关键词】搬运机械手;可编程控制器;触摸屏;热塑性复合材料;热压成型【作者】李柯;陈明达;冯雄峰;涂丽艳;祝颖丹;李国平;张笑晴;范欣愉【作者单位】中国科学院宁波材料技术与工程研究所浙江宁波315201;宁波大学机械工程与力学学院浙江宁波315211;中国科学院宁波材料技术与工程研究所浙江宁波315201;中国科学院宁波材料技术与工程研究所浙江宁波315201;中国科学院宁波材料技术与工程研究所浙江宁波315201;中国科学院宁波材料技术与工程研究所浙江宁波315201;宁波大学机械工程与力学学院浙江宁波315211;中国科学院宁波材料技术与工程研究所浙江宁波315201;中国科学院宁波材料技术与工程研究所浙江宁波315201【正文语种】中文【中图分类】TH165热塑性复合材料具有轻质高强、抗冲击性和疲劳韧性好、成型周期短且加工性能优、可设计性强以及可重复回收利用等卓越性能，在航空航天、汽车工业、建筑等领域得到了广泛的应用［1-2］。
热压成型工艺是批量化制备热塑性复合材料的主要技术之一，其基本原理是将热塑性复合材料板材加热至热塑性树脂基体的熔点或软化点以上，然后快速放入模腔中合模加压成型为最终的制品形状，如图1所示。
为实现热压成型过程中热塑性复合材料的连续自动化制备，采用机械手进行材料夹持输送是必不可少的环节。
新能源汽车制造技术教学课件：11-2纤维增强复合材料及其在汽车中的应用
碳纤维进气系统 超导流碳纤维进气系统从空气滤清器到进气导管全部严格打造，并采用100%纯碳纤维材质制造的圆柱状集 气筒，其质坚、量轻与隔热的特点，让进气的温度完全不受引擎室高温所影响。
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纤维增强复合材料及其在汽车中的应用
01.纤维增强复合材料及其在汽车中的应用-01.碳纤维发展历程和现状发展历程
碳纤维是一种兼具碳材料的强抗拉力和纤维柔软可加工性两大特征的化工新材料，是新一代的增强纤维。 国外PAN基碳纤维的研究与开发开始于20世纪60年代。起初，碳纤维主要用于军工和宇航，经过40余年的 发展，其应用领域正在向工业领域和普通民用领域扩大。 我国80年代开始研究高强型碳纤维，进入21世纪以来发展较快，安徽华皖碳纤维公司率先引进了500吨/年 原丝、200吨/年PAN基碳纤维(只有东丽碳纤维T300水平)，使我国碳纤维工业进入了产业化。
01.纤维增强复合材料及其在汽车中的应用-02.碳纤维复合材料（CFRP）特性
碳纤维复合材料（CFRP）以其质量小、强度高、刚性高、良好的耐蠕变与耐腐蚀性成为最理想的汽用轻 量化材料。 碳（石墨）纤维是以有机纤维――聚丙烯晴（PAN）纤维、粘胶纤维、沥青纤维等原丝经过预氧化、碳化、 石墨化等高温固相反应工艺过程制备而成，由有择优取向的石墨微晶构成，因而具有很高的强度和弹性模 量（刚性）。它的比重一般为1.70～1.80g/cm3，强度为1200～7000MPa，弹性模量为200～400GPa，热 膨胀系数接近于零，甚至可为负值（～1.5×10-6）。
随着工程技术和材料科学的发展，对材料性能的要求越来越高。先进的复合材料由于性能优良，已成为一 种极其重要的工程材料。有关先进复合材料的研究、发展和应用一直是高科技材料技术的重要内容之一， 而碳纤维在此领域占有举足轻重的地位。在现代尖端技术发展中，已成为一种不可缺少的新型材料。 自从1953年第一辆全复合材料车身的汽车问世以来，复合材料在汽车上的应用不断增多。如今随着汽车轻 量化浪潮的出现，碳纤维复合材料在汽车上的应用日益受到追捧。
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碳纤维复合材料是” 中国制造2025 ” 十大领域不可或缺的战略性轻量化 材料 碳纤维复合材料可大力推进” 中国制造2 0 2 5 ” 五大工程的智能化制造 新能源汽车碳纤维复合材料轻量化技术是世界各国的共同发展战略目标
研究背景
全球人口与日俱增 汽车年增长速度~20%
汽车轻量化用碳纤维复合材料量产技术 连续纤维复合材料成型技术- 拉挤成 型
田86汽车的PST传动轴 重量为6.3kg，减轻4.64kg
三菱VO X用TORQLine碳纤维传动轴 经过高转（9000-10000转）及高扭矩（4000Nm）的测试
汽车轻量化用碳纤维复合材料量产技术 连续纤维复合材料成型技术- 拉挤成型
拉挤成型是将浸渍树脂胶液的连续纤维束、带或布等，在牵 引力的作用下，通过挤压模具成型、固化，连续不断地Th产 长度不限的型材，主要适合于Th产各种断面形状的型材，如 棒、管、实体型材（工字形、槽型、方形型材）和空腹型材 （门窗型材、叶片等）。
研究背景 碳纤维复合材料在汽车轻量化上的应用
车用碳纤维复合材料的应用分类
应用领域 装饰件 覆盖件 结构件
车身本体 底盘系统 动力系统 保险杠系统及附件 仪表板 副仪表板 具体零部件 车门内装饰板 顶棚内板 座椅 四车门 引擎盖+后备箱盖 顶棚 侧围 翼子板等 车身框架
整车
应用系统
内外饰系统
车身外覆盖件
各种材料比强度对比
汽车用主要材料比强度、比刚度下减重对比
第二次汽车革命
碳纤维复合材料是汽车工业轻量化技术主流趋势
研究背景
国内外发展状况
德 国
宝马I3
全球首款全碳纤维车身量产车型(100辆/ 日) 碳纤维车身151kg(10min/套) ， 整 车 1250千 克 上百个零件车体改由34个碳纤维零部件组成 主要通过R TM工艺成形，大量采用胶粘技术 碳纤维产能扩充到9000吨，为目前的三倍
研究背景
国内外发展状况
上汽荣威E50三明治结构 碳纤维引擎盖8kg-3kg
哈弗H6碳纤维改装车 （前罩、前后保险杠）
北汽Concept 900 碳纤维鸥翼式车门
奇瑞某新车型碳纤维 复合材料前罩
材料所与奇瑞合作CFRP样车 材料所与IAC合作CFRP样车
上汽、长安、奇瑞、长城、北汽、东风、比亚迪等汽车主机厂都在进行碳纤维 复合材料研究，但是集中在零部件的轻量化，尚未形成车身量产技术
研究背景
国内外发展状况
跨国公司已形成“ 碳 纤 维 复 合 材 料 +零部件供应商+主机厂” 的 产 业 化 布 局
日产/ 本 田 东丽 大众 西格里
福特 陶氏
丰田 自动织机
戴姆勒 东丽
通用 帝人
中国碳纤维及复合材料产业发展联盟
组织单位：工信部引导、中国建材集团牵头，汽车轻量化由长安牵头
参与单位：近50宝马I 3 ” 碳纤维汽车产业链
Lincoln continental车
Tourareq、Polo、GT1、Lupo 切诺基 重型平头车 中型平头车
汽车轻量化用碳纤维复合材料量产技术
国产汽车上的SMC零部件
重型载货车典型应用
梅德赛斯－奔驰Coupe车型后尾门
Volvo FH/FM用发动机油底壳
汽车轻量化用碳纤维复合材料量产技术
提升产品竞争力
加速性能：整备质量每
减重100kg，0-100km/h 加 速性提升8-10%；
尾气排放：整备质量每
制动性能：整备质量每
减重100kg，尾气减少7% ；
新能源汽车的发展……
减重100kg，制动距离缩 短2～7m。
安全性…
轻量化技术已经成为世界汽车发展的潮流和趋势
研究背景
1.4
福建海源机械 国内首条具有自主知识产权的LFT模压线
汽车轻量化用碳纤维复合材料量产技术
非连续纤维复合材料成型技术- SMC 工 艺
用树脂糊浸渍短切纤维形成的 片状模压成型材料，将SMC片材按 制品尺寸形状及厚度等要求裁剪， 然后将多层片材叠合后放入金属模 具中进行加热加压成型成制品。
汽车制造商 美国GM 公司 Ford公司 上海大众 北京吉普 一汽集团 二汽集团 车型 Camaro、Fiebird、EV1 Mustang车 汽车零部件 车顶、后门和侧门 发动机罩 盖板、发动机罩和前防护板 上、中扰流板 后举开门总成和前散热器罩(GOP) 前保险杆 翼子板
连续纤维复合材料成型技术- 缠绕成型
缠绕成型是将浸过树脂胶液的连续纤维（或布带、预浸纱） 按照一定规律缠绕到芯模上，然后经固化、脱模，获得制品
汽车轻量化用碳纤维复合材料量产技术 连续纤维复合材料成型技术- 缠绕成型
缠绕成型主要适合于制备汽车传动轴和驱动轴等管材类的部件。
BMW M3用碳纤维复合材料传动轴 比纯钢结构轻了40%
美 国
特斯拉Roadster
全球首款纯电动跑车(1500辆/ 年) 整车重1200千克，电池重450kg 碳纤维车身成型周期20min/套，40套/ 周
日 本
东丽TEEWAVE 整车846kg，碳纤维160kg AR1
复合材料车身达量产水平 自动化Th产水平全球领跑
车身构造采用热固性CFRP，部分零部件采 用热塑性CFRP 碳纤维车身仅3个部件(10min/套) , 为 钢 制 车 体 1/20
发展战略 2020年CO2排放 95g/km
燃料占石油的35% 尾气占PM2.5来源24%
严格法规 2020年油4.32L/100km
能源危机
环境污染
节能减排
实际油耗：整备质量每
减重100kg，油耗降低约 0.4L/100km；
环保 节能 汽车发展主题
舒适 安全
轻量化是最有效的技术手段之一
2015年先进复合材料工业应用国际论坛
汽车工业用碳纤维复合材料 智能制造及装备技术
祝颖丹 中科院宁波材料技术与工程研究所 2015.11.29
研究背景
新能源汽车
航空航天
海洋工程
轨道交通
机器人
电缆芯
电缆芯
“ 轻 量 化 中 国 ” 对 “ 轻 量 化 材 料 ” 提 出 更 高 要 求
多系统/ 全车
地板
纵梁 保险杠骨架 多系统集成
车门防撞梁
传动轴等
扰流板等
汽车轻量化用碳纤维复合材料量产技术
非连续纤维复合材料成型技术-LFT工艺
汽车轻量化用碳纤维复合材料量产技术
非连续纤维复合材料成型技术-LFT工艺
Krauss-Maffei/Dieffenbacher公司 长纤维增强热塑性复合材料（LFT）注塑和模压设备
比刚度对比
1.2
重量 CFRP 1 0.8 0.6 0.4 0.2 0
等 强 度 等 刚 度
料 材 种 福特生产流水线 各
0.50
0.39
0.32
碳纤维+新能源
1403钢 镁铝合金CFRP (普通型)CFRP (结构型)
• 独特的轻量化效果（等刚度或等强度下比钢材和铝合金分别减重50% 和30%） • 结构整体化设计（大幅减小零件和紧固件数量，实现材料/ 功能/ 结构一体化设计 ） • 抗冲击性能强（能量吸收能力比金属材料高4-5 倍） • 优异的抗疲劳、耐腐蚀性能 第一次汽车革命 • 优良的减震性能 • ……