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時(shí)光荏苒，2023年，在飛速發(fā)展的科技浪潮中，中國復合材料行業(yè)再次迎來(lái)新的挑戰與機遇。中國復合材料工業(yè)協(xié)會(huì )評選出了“2023年度復合材料行業(yè)十大新聞”，對關(guān)鍵事件進(jìn)行深入梳理和分析，為行業(yè)同仁提供更全面、更深刻的行業(yè)洞見(jiàn)，還能為預見(jiàn)未來(lái)的變革和趨勢提供參考。01、碳纖維復合材料助力載客船舶碳中和：節能減排近40%11月9日，廣東中威復合材料有限公司為中國香港的新渡輪離島項目制造了首艘500客位的碳纖維高速客船“新明珠2號”，并舉行了吉水儀式。這標志著(zhù)中國在制造大型船舶方面使用先進(jìn)復合材料技術(shù)取得了顯著(zhù)成就。中國復合材料在海洋工程領(lǐng)域的應用正在迅速增長(cháng)，尤其在深海探測和海洋平臺建設等方面。碳纖維復合材料具有輕量化、高強度和耐腐蝕性強的優(yōu)點(diǎn)，正推動(dòng)著(zhù)產(chǎn)業(yè)的低碳環(huán)保轉型。中國海洋新材料市場(chǎng)規模已超過(guò)萬(wàn)億元大關(guān)，未來(lái)5年國內的需求預計將以每年17%左右的速度增長(cháng)。復合材料為海洋工程的創(chuàng )新和發(fā)展提供了更多發(fā)展空間。隨著(zhù)海洋工程復合材料技術(shù)的不斷成熟和發(fā)展，海洋工程用復合材料的市場(chǎng)占比將越來(lái)越高。02、中國商飛面向社會(huì )擴大高性能纖維材料需求征集11月17日，中國商用飛機有限責任公司在“2023中國復合材料工業(yè)協(xié)會(huì )年會(huì )暨第五屆碳纖維復合材料產(chǎn)業(yè)創(chuàng )新發(fā)展高峰論壇”上發(fā)布了“大飛機產(chǎn)業(yè)對高性能纖維材料需求征集令”，標志著(zhù)中國航空復合材料發(fā)展的一個(gè)重要里程碑。這一征集令旨在推進(jìn)航空復合材料國產(chǎn)化，集中體現在新材料、新工藝和新技術(shù)三大方面。新材料中包含了多種高強度碳纖維、高性能環(huán)氧樹(shù)脂和高性能熱塑性復合材料；新工藝涵蓋了膠接自動(dòng)化表面處理和低碳成型工藝；而新技術(shù)方面則聚焦于結構焊接和多尺度虛擬試驗技術(shù)等。通過(guò)征集令的方式，擴大了細分領(lǐng)域先進(jìn)材料在大飛機上的應用潛力，而專(zhuān)精特新企業(yè)的參與將進(jìn)一步提升航空材料的先進(jìn)水平。2023年，隨著(zhù)C919客機產(chǎn)業(yè)體系的完備，國產(chǎn)化比率已達約60%，極大地帶動(dòng)復合材料行業(yè)及相關(guān)技術(shù)的發(fā)展。東方航空作為C919的主要運營(yíng)商，截至2023年底，已執行655個(gè)商業(yè)航班，運送近8.2萬(wàn)旅客。到2023年，C919共向東航交付了4架，預計到2025累計交付20架。C919飛機交付數量的逐年增加預示著(zhù)民用航空領(lǐng)域復合材料行業(yè)的新增長(cháng)點(diǎn)。這不僅標志著(zhù)C919從試運行階段向規?；\營(yíng)的轉變，也充分展示了中國航空技術(shù)已達到國際先進(jìn)水平。隨著(zhù)越來(lái)越多創(chuàng )新合作的推進(jìn)，中國航空復合材料產(chǎn)業(yè)有望在全球航空領(lǐng)域中占據更加重要的地位。03、104米！國內最長(cháng)碳纖維復合材料斜拉索亮相位于江陰市黃山路的斜拉橋建設工程完成了一個(gè)關(guān)鍵階段，斜拉索的掛設吊裝全部完工。這座橋使用了48根超高強度斜拉索，其中包括兩根長(cháng)約104米的碳纖維復合材料斜拉索，這在國內尚屬首次。黃山路斜拉橋總長(cháng)248米，寬36.5米，主要由分離式鋼箱梁、人字形橋塔和馬鞍形雙索面斜拉索構成，是濱江路快速化改造項目的重要組成部分。碳纖維復合材料的應用不僅提高了橋梁的承載效率和跨徑，還解決了傳統鋼絲纜索的腐蝕和疲勞問(wèn)題，為建造更輕質(zhì)、長(cháng)壽命的高性能橋梁結構提供了先進(jìn)方案。全國建材生產(chǎn)階段碳排放占總碳排放量的約28%，其中鋼材、水泥和鋁材能耗占比超過(guò)90%。復合材料在建筑領(lǐng)域，除了在橋梁工程中得到應用，在建筑外圍護、以塑代鋼的錨桿中，復合材料展現出其輕質(zhì)高強、耐腐蝕和設計靈活性的獨特優(yōu)勢。這些特性不僅提升了建筑的安全性和耐久性，也為現代建筑設計提供了更廣闊的創(chuàng )新空間，為未來(lái)的城市建設和建筑美學(xué)開(kāi)辟了新的可能。04、國產(chǎn)碳纖維復合材料助力神舟載人飛船升空中國建材集團所屬北玻院、南玻院和哈玻院的研發(fā)成果在航天領(lǐng)域取得重要應用。5月30日，南玻院研發(fā)的高強紗被用于長(cháng)征二號F遙十六運載火箭和神舟十六號載人飛船的防熱結構和隔熱層，為航天器發(fā)射和對接提供了關(guān)鍵保障。北玻院則為神舟十六號飛船的關(guān)鍵部位提供了中密度預混料和高性能耐燒蝕樹(shù)脂等材料。10月26日，搭載神舟十七號的長(cháng)征二號F遙十七運載火箭在酒泉衛星發(fā)射中心成功發(fā)射。神舟十七號飛船的承力薄壁加筋截錐，是我國載人航天史上首次使用的大型碳纖維復合材料制品，標志著(zhù)中國在航天復合材料領(lǐng)域的重大進(jìn)步。航天領(lǐng)域的先進(jìn)復合材料以其輕質(zhì)、高強度和耐燒蝕等特性，顯著(zhù)提升了載人飛船的性能和安全性。隨著(zhù)復合材料新型原材料、設計技術(shù)和制備工藝的不斷進(jìn)步，復合材料在航天領(lǐng)域的應用將得到進(jìn)一步拓展，航天器的安全性和承載效率將進(jìn)一步提升。05、海洋工程新應用：全球最大旋筒風(fēng)帆順利起航6月24日，中復連眾制造的旋筒風(fēng)帆在船廠(chǎng)順利安裝，創(chuàng )造了全球首艘配備直徑5米、高35米旋筒風(fēng)帆散貨船的記錄，推動(dòng)了船用風(fēng)力助推技術(shù)的實(shí)際應用。旋筒風(fēng)帆利用馬格努斯效應，通過(guò)旋轉產(chǎn)生壓力差以提供推力，減少燃油消耗，是航運業(yè)節能減排的重要創(chuàng )新。裝配有新型旋筒風(fēng)帆的貨船，能在特定航線(xiàn)上節省5%以上的燃油，10萬(wàn)噸散貨船安裝1套風(fēng)帆助推系統，測算下來(lái)每天可節約燃油1.5噸，減少二氧化碳排放4.65噸。與傳統風(fēng)帆相比，它占用更少的甲板空間，能有效抵御惡劣風(fēng)況，對側向風(fēng)的效果尤為顯著(zhù)。旋筒風(fēng)帆在制造過(guò)程中采用了集束式干濕層合纏繞成型技術(shù)，實(shí)現了復雜受力條件下大型高精度旋筒風(fēng)帆的高效制備，為國內外首創(chuàng )。隨著(zhù)海洋工程復合材料技術(shù)的不斷創(chuàng )新和應用拓展，正逐漸成為推動(dòng)船舶設計革新和環(huán)保高效運輸的核心要素，為海洋工程和航運業(yè)帶來(lái)了革命性的變化。展望未來(lái)，海洋復合材料的發(fā)展有望在海洋探索、深海作業(yè)以及海洋環(huán)境保護等多個(gè)領(lǐng)域發(fā)揮更加關(guān)鍵的作用。06、國內近百米熱塑性復合材料風(fēng)電葉片成功下線(xiàn)采用了阿科瑪集團Elium?熱塑性樹(shù)脂的近百米級熱塑性復合材料風(fēng)電葉片在中材科技風(fēng)電葉片股份有限公司阜寧公司成功下線(xiàn)，刷新了全球熱塑性復合材料風(fēng)電葉片長(cháng)度記錄。是繼風(fēng)電葉片先行者TPI和LM風(fēng)電之后第三家使用熱塑性樹(shù)脂生產(chǎn)全尺寸風(fēng)電葉片的專(zhuān)業(yè)企業(yè)。中材科技風(fēng)電葉片股份有限公司作為連續十余年全球風(fēng)電葉片制造的行業(yè)龍頭，從2019年開(kāi)始與國內知名主機廠(chǎng)簽署了熱塑性葉片的聯(lián)合開(kāi)發(fā)合作協(xié)議。該只葉片的成功下線(xiàn)標志著(zhù)項目取得了階段性成果。在近20年里，我國風(fēng)電裝機容量迅速增長(cháng)，從2010年4182.7萬(wàn)千瓦躍居世界之首，至2023年突破4億千瓦，為全球可持續能源發(fā)展做出了重要貢獻，帶動(dòng)風(fēng)電領(lǐng)域復合材料實(shí)現了從跟隨到超越的巨大飛躍。同樣在這20年里，傳統熱固性復合材料風(fēng)電葉片的可持續發(fā)展給風(fēng)電人帶來(lái)了很多的困擾。預計到2030年，面臨著(zhù)退役、需要無(wú)害化處理的風(fēng)電復合材料固廢達到了驚人的80萬(wàn)噸。熱塑性復合材料風(fēng)電葉片的成功下線(xiàn)，為風(fēng)電葉片向綠色產(chǎn)品轉型提供了可行方案。07、低碳可持續發(fā)展趨勢下，復材行業(yè)清潔生產(chǎn)箭在弦上國務(wù)院發(fā)布《空氣質(zhì)量持續改善行動(dòng)計劃》，強調加速淘汰重污染行業(yè)落后產(chǎn)能，推動(dòng)產(chǎn)業(yè)向清潔生產(chǎn)轉型。清潔生產(chǎn)，即在設計、原料選擇、工藝技術(shù)、管理和綜合利用等方面采取措施，從源頭減少污染和提高資源效率，減輕對環(huán)境和人類(lèi)健康的影響。2023年9月中國環(huán)科院清潔生產(chǎn)中心在棗強召開(kāi)了玻璃鋼行業(yè)清潔生產(chǎn)審核試點(diǎn)創(chuàng )新項目啟動(dòng)會(huì )和技術(shù)交流會(huì )，研討了復合材料清潔生產(chǎn)方案和相關(guān)政策。自2003年起，國內針對不同產(chǎn)業(yè)制定清潔生產(chǎn)標準，重點(diǎn)關(guān)注重污染行業(yè)。到2016年底，超過(guò)1萬(wàn)家企業(yè)被納入清潔生產(chǎn)審核范圍，涵蓋了重污染和清潔行業(yè)。黨的十九大和二十大報告強調清潔生產(chǎn)的重要性，推動(dòng)《“十四五”全國清潔生產(chǎn)推行方案》的頒布，為企業(yè)自主研發(fā)清潔生產(chǎn)技術(shù)與設備提供政策支持。復合材料行業(yè)存在附加值低、研發(fā)能力弱、機械化程度不高、企業(yè)規模小且分散，以及產(chǎn)品質(zhì)量粗糙等行業(yè)問(wèn)題，影響了行業(yè)的形象，限制了行業(yè)發(fā)展。在產(chǎn)業(yè)轉型升級、可持續發(fā)展的大背景下，行業(yè)面臨著(zhù)機遇和挑戰，清潔生產(chǎn)已箭在弦上。唯有通過(guò)工藝技術(shù)和裝備的更新，從根本上實(shí)現清潔生產(chǎn)，從而提高復合材料行業(yè)的經(jīng)濟效益和市場(chǎng)競爭力。08、國產(chǎn)碳纖維產(chǎn)能突破10萬(wàn)噸年初，新疆隆炬新材料有限公司啟動(dòng)了年產(chǎn)5萬(wàn)噸高性能碳纖維的一期項目，兩條生產(chǎn)線(xiàn)年產(chǎn)6000噸碳纖維產(chǎn)品已供不應求。此次發(fā)展將使其成為國內繼上海石化之后第二家生產(chǎn)48K碳纖維的企業(yè)，建成后將成為全球最大的碳纖維原料基地之一。項目計劃包括8個(gè)碳化車(chē)間，16條生產(chǎn)線(xiàn)，分四期完成，最終實(shí)現年產(chǎn)5萬(wàn)噸目標。截至2023年3月，中國碳纖維年產(chǎn)能已突破10萬(wàn)噸，相比2021年末增長(cháng)65%，在全球范圍內占比達43.3%。中國在碳纖維及其復合材料領(lǐng)域的快速發(fā)展，帶動(dòng)了相關(guān)技術(shù)和產(chǎn)品質(zhì)量的不斷進(jìn)步，增強了中國在全球高性能復合材料市場(chǎng)的競爭力，國內碳纖維龍頭企業(yè)也逐步實(shí)現扭虧為盈。但面對產(chǎn)能過(guò)剩、庫存積壓和價(jià)格下跌等因素的影響，碳纖維企業(yè)再次面臨生存的壓力，在碳纖維復合材料應用市場(chǎng)未成熟前，希望市場(chǎng)回歸理性，練好“內功”，做好產(chǎn)品研發(fā)和市場(chǎng)應用開(kāi)拓。09、生物基復合材料助力新質(zhì)生產(chǎn)力：千億級合成生物產(chǎn)業(yè)集群正在崛起凱賽生物在2023年實(shí)現了生物基復合材料領(lǐng)域的重要突破，成功研發(fā)了一步法生物基高溫聚酰胺制備方法，并在5000噸中試線(xiàn)上進(jìn)行驗證。這一創(chuàng )新技術(shù)大幅降低了聚合時(shí)間至傳統工藝的1%以下，同時(shí)實(shí)現產(chǎn)品熔點(diǎn)在290-310℃范圍的可控調節，克服了傳統高溫尼龍工藝中的能耗高、時(shí)間長(cháng)、出料難等問(wèn)題。此外，公司還以此技術(shù)為基礎，生產(chǎn)出含超70%玻纖的高性能生物基熱塑性纖維復合材料，并應用于半掛車(chē)底板、集裝箱、建筑模板、冷藏箱、物流托盤(pán)等產(chǎn)品的商業(yè)化試制，為物流運輸、新能源、建筑等領(lǐng)域提供綠色低碳解決方案。與此同時(shí)，2023年12月的中央經(jīng)濟工作會(huì )議強調生物制造作為戰略性新興產(chǎn)業(yè)的重要性，提出要打造生物制造等新產(chǎn)業(yè)，并廣泛應用數智技術(shù)、綠色技術(shù)以加快傳統產(chǎn)業(yè)的轉型升級。生物基復合材料在實(shí)現可持續發(fā)展和低碳轉型中顯示出巨大潛力。到2023年，全球生物基復合材料市場(chǎng)規模預計將突破300億美元，未來(lái)五年內預計以超過(guò)15%的年復合增長(cháng)率持續增長(cháng)。國內生物基復合材料規?；瘧闷鸩捷^晚，需要加大有針對性的政策扶持，擴大生物基復合材料的應用。10、復合材料優(yōu)勢顯著(zhù)，助力我國氫氣長(cháng)輸管道發(fā)展"西氫東送"輸氫管道項目，作為中國氫氣長(cháng)途輸送的一個(gè)關(guān)鍵里程碑，象征著(zhù)國內跨區域氫氣輸送管網(wǎng)建設步入一個(gè)新紀元。此管道起始于內蒙古烏蘭察布市，終點(diǎn)為北京燕山石化，全程超過(guò)400公里。預計此舉將有效緩解京津冀地區綠氫的供需不均問(wèn)題，從而推動(dòng)能源結構的轉型升級。該項目不僅增強了西部地區綠氫的利用潛力，也代表著(zhù)一種更為經(jīng)濟、高效的氫氣輸送方式，對于提升氫氣在終端使用的可獲得性和降低成本具有重大意義。在輸氫管道的建設上，復合材料的使用起到了至關(guān)重要的作用。與傳統鋼管道相比，復合材料制成的輸氫管道更輕、耐腐蝕性更強、且具有更優(yōu)異的耐高壓性能，特別適合長(cháng)距離和高壓的輸送環(huán)境。2022年國家發(fā)展改革委和國家能源局共同發(fā)布了《氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展中長(cháng)期規劃（2021-2035年）》，提出到2060年氫能在中國終端能源體系中的占比至少達到20%，市場(chǎng)規模擴大8至10倍。在新能源領(lǐng)域，復合材料已廣泛用于電池盒、電解槽、儲氫瓶和光伏組件等新產(chǎn)品，成為復合材料行業(yè)新的增長(cháng)點(diǎn)。來(lái)源：復材工業(yè)協(xié)會(huì )

截至今年4月底，我國風(fēng)電裝機3.8億千瓦，光伏發(fā)電裝機4.4億千瓦，風(fēng)電光伏發(fā)電總裝機突破8億千瓦，達到8.2億千瓦，占全國發(fā)電裝機的30.9%，其中風(fēng)電占14.3%，光伏發(fā)電占16.6%。今年1—4月，全國風(fēng)電光伏新增裝機6251萬(wàn)千瓦，占全國新增裝機的74%，同比增長(cháng)11.5個(gè)百分點(diǎn)。其中，風(fēng)電新增1420萬(wàn)千瓦、光伏發(fā)電新增4831萬(wàn)千瓦，分別占全國新增裝機的16.8%和57.2%。今年1—4月，全國風(fēng)電光伏發(fā)電量達到4828億千瓦時(shí)，同比增長(cháng)26.8%，占全社會(huì )用電量的17.2%，較去年同期增長(cháng)3個(gè)百分點(diǎn)。 來(lái)源：國家能源局

Cannon Afros展示了其Interwet長(cháng)纖維注射 (LFI) 技術(shù)，用于聚氨酯 (PU) 配方的內部共注射混合工藝，該配方可以用多種纖維增強。Cannon Afros的Interwet LFI技術(shù)是為了生產(chǎn)用玻璃纖維粗紗增強的模壓汽車(chē)結構件而開(kāi)發(fā)的，可替代基于玻璃纖維氈或預混多元醇的短切玻璃纖維的生產(chǎn)工藝。該技術(shù)的新穎之處在于使用一種特殊的內部共注射混合概念對玻璃纖維粗紗進(jìn)行徹底潤濕。真空將玻璃纖維粗紗吸入一個(gè)切碎機中，該切碎機放置在一個(gè)經(jīng)過(guò)特殊改裝的專(zhuān)有Free Pouring Laminar SR L形高壓混合頭的頂部，然后再次使用真空將切碎的長(cháng)或短玻璃纖維吸入混合室內，并用聚氨酯配方潤濕，從而產(chǎn)生均勻的分散體，因此該公司稱(chēng)之為Interwet。Ecos Chocen是一家成立于1990年的家族企業(yè)，總部位于捷克共和國。多年來(lái)，該公司掌握了各種各樣的金屬和聚合物材料的工程和制造工藝，并結合電泳技術(shù)，為各種商用車(chē)部件（如底盤(pán)和車(chē)身外板）的粉末和濕法涂裝做準備。在2000年代初期為荷蘭一家大型巴士制造商開(kāi)發(fā)和生產(chǎn)了一系列前端和后端面板原型的成功合作之后，隨后確定了該公司未來(lái)的發(fā)展方向。Ecos Chocen獲得了IATF 16949:2016認證，如今專(zhuān)注于汽車(chē)行業(yè)零部件和整個(gè)裝配單元的制造和生產(chǎn)，特別關(guān)注商用車(chē)，尤其是公交車(chē)、客車(chē)和卡車(chē)。Ecos Chocen執行經(jīng)理Jiri Kutlvasr表示：“我們與Cannon Afros合作，實(shí)現了一個(gè)雄心勃勃的目標，即使用其獨特的Interwet LFI技術(shù)一步法生產(chǎn)復雜的半結構和結構玻璃纖維增強聚氨酯外部車(chē)身部件，該技術(shù)結合了模內涂層，提供了出色的表面美學(xué)。為噴漆做準備。Cannon Afros為Interwet LFI工藝提供了一個(gè)交鑰匙解決方案，包括配料單元機器和混合頭、模具和壓力機以及機器人工藝自動(dòng)化，這些都帶來(lái)了高質(zhì)量，有助于提高可重復性和整體生產(chǎn)力?！盋annon Afros表示，對Interwet LFI技術(shù)和工藝可實(shí)現的結構性能正在吸引電動(dòng)汽車(chē)（EV）外部面板制造商的注意力，以應對日益增長(cháng)的輕量化追求。 來(lái)源：PUWORLD

一直以來(lái)，風(fēng)機葉片都是由環(huán)氧樹(shù)脂復合材料制成的。隨著(zhù)第一批風(fēng)電機組運行壽命即將結束，歐洲風(fēng)能協(xié)會(huì )WindEurope預計，從2025年起，每年將有約25000噸葉片退役 。合成材料成分復雜，難以分解和回收，對環(huán)境造成了威脅。行業(yè)普遍認為，為了在風(fēng)機葉片壽命結束時(shí)實(shí)現可回收，需要一種新的材料或制造方法。為此，風(fēng)機巨頭紛紛投入力量進(jìn)行研究。2021年9月，西門(mén)子歌美颯正式發(fā)布了一款名為“RecyclableBlade”的完全可回收風(fēng)機葉片，已應用于德國Kaskasi項目。2022年3月，通用電氣可再生能源旗下的LM Wind Power在西班牙Ponferrada的葉片工廠(chǎng)中制造出了首支熱塑性100%可回收葉片。不過(guò)，維斯塔斯選擇了另一條路線(xiàn)——研究環(huán)氧樹(shù)脂復合材料的回收方法。近日，他們宣布，這套回收工藝已研究完成。這種工藝消除了對風(fēng)機葉片回收的材料限制，無(wú)需改變現有葉片的材料成分或設計，即可實(shí)現回收利用。這樣既 節省了工藝改造費用，也無(wú)需承擔葉片材質(zhì)變化可能導致質(zhì)量問(wèn)題的風(fēng)險 。維斯塔斯副總裁兼可持續發(fā)展主管Lisa Ekstrand表示：“我們可以將舊環(huán)氧樹(shù)脂葉片作為新葉片的原材料，無(wú)論是垃圾場(chǎng)的廢舊葉片還是正在運行的葉片均可回收并重復使用。風(fēng)電行業(yè)的一個(gè)新時(shí)代即將到來(lái)?！边@項工藝是CETEC(熱固性環(huán)氧復合材料循環(huán)經(jīng)濟)項目的研究結果，該項目于2021年啟動(dòng)，由維斯塔斯牽頭，合作伙伴包括環(huán)氧樹(shù)脂制造商O(píng)lin公司、丹麥技術(shù)學(xué)院(DTI)以及丹麥奧胡斯大學(xué)(Aarhus University)。 來(lái)源：歐洲海上風(fēng)電

近日，國際標準化組織ISO正式頒布了ISO 23930:2023 《纖維增強塑料復合材料——拉擠型材全截面壓縮試驗方法》（Fibre-reinforced plastic composites — Full-section compressive test for pultruded profiles），這部標準由清華大學(xué)土木工程系馮鵬教授提案并擔任項目負責人（Project Leader），是復合材料技術(shù)領(lǐng)域首項由我國提案并主導制訂的國際標準項目。復合材料拉擠型材（簡(jiǎn)稱(chēng)“FRP拉擠型材”），是重要的高端裝備與戰略保障基礎材料，廣泛應用于新能源、基礎設施建設、交通運輸、化工環(huán)保、體育健康等行業(yè)，具有輕質(zhì)、高強、耐腐蝕等優(yōu)點(diǎn)，是結構輕量化的首選材料，也是極端服役環(huán)境中不可替代的關(guān)鍵材料。我國是FRP拉擠型材生產(chǎn)、出口和使用的大國。據中國復合材料工業(yè)協(xié)會(huì )統計，2021年我國復合材料拉擠制品產(chǎn)量超過(guò)160萬(wàn)噸，占全球總產(chǎn)量約60%；近兩年，在新能源行業(yè)的帶動(dòng)下，FRP拉擠型材產(chǎn)能實(shí)現連續兩年翻番。FRP拉擠型材具有各向異性和非均勻性的特征，纖維和樹(shù)脂在截面中的分布并不均勻，加上微孔隙、微裂縫等初始缺陷的影響，會(huì )使截面中各部分材料的力學(xué)性能存在差異，特別是在轉角和交角處，其實(shí)際強度遠低于板件強度。因此，現有基于局部取樣的材性測試結果很難準確反映其整體截面的承載能力。針對此問(wèn)題，馮鵬教授團隊基于多年研究積累和工程實(shí)踐經(jīng)驗，提出了全截面壓縮試驗方法，通過(guò)短試件全截面軸心受壓承載試驗，用在合理的破壞模式下獲得的承載力評價(jià)FRP拉擠型材的整體力學(xué)性能，并于2015年編制了GB/T 31539-2015《結構用纖維增強復合材料拉擠型材》國家標準，其中首次采用了“全截面壓縮試驗”這一原創(chuàng )方法評價(jià)FRP拉擠型材的整體性能，彌補了傳統局部取樣無(wú)法反映產(chǎn)品整體性能的技術(shù)缺陷。拉擠工藝示意圖典型FRP拉擠型材產(chǎn)品工程結構中的FRP拉擠型材2018年9月經(jīng)全國纖維增強塑料標準化技術(shù)委員會(huì )（SAC/TC39）提議，由ISO/TC61/SC13國內對口單位南京玻璃纖維研究設計院報請中國建筑材料聯(lián)合會(huì )和國家標準化管理委員會(huì )同意，清華大學(xué)向國際標準化組織/增強纖維和復合材料技術(shù)委員會(huì )（ISO/TC61/SC13）正式提出申請：建議將全截面壓縮試驗作為評價(jià)FRP拉擠型材整體力學(xué)性能的標準試驗方法予以立項?；谠鷮?shí)的研究數據和積極的溝通宣傳，該提案獲得了德國、法國、意大利、瑞士、捷克、韓國、日本、印度等國代表的支持，投票通過(guò)由中國牽頭制定標準ISO 23930《纖維增強塑料復合材料——拉擠型材全截面壓縮試驗方法》。此后，我國專(zhuān)家代表組織各國同行進(jìn)行驗證，經(jīng)過(guò)多輪討論修改，歷時(shí)4年，完成了該標準的編制，于2023年2月正式發(fā)布。該標準采納了中國國家標準《結構用纖維增強復合材料拉擠型材》（GB/T 31539-2015）附錄B中的試驗方法，并參照其編寫(xiě)，首次建立了評價(jià)FRP拉擠型材整體力學(xué)性能的國際標準方法，對規范產(chǎn)品質(zhì)量、促進(jìn)工程應用具有重要意義，為我國FRP拉擠型材產(chǎn)品國際競爭力提升、搶占國際市場(chǎng)制高點(diǎn)、維護我國企業(yè)利益提供了有力的技術(shù)支撐。這項標準也標志著(zhù)中國正成為該領(lǐng)域的引領(lǐng)者。 來(lái)源：清華大學(xué)土木工程系暨建設管理系

12月11日，江蘇省推進(jìn)玻璃纖維產(chǎn)業(yè)鏈產(chǎn)業(yè)工人隊伍建設改革工作專(zhuān)題培訓班在南京玻璃纖維研究設計院召開(kāi)，深入學(xué)習黨的二十大精神，研究部署當前和今后一個(gè)時(shí)期推進(jìn)全省玻璃纖維產(chǎn)業(yè)鏈產(chǎn)業(yè)工人隊伍建設改革工作思路舉措，進(jìn)一步推進(jìn)產(chǎn)業(yè)鏈產(chǎn)改工作擴面提質(zhì)，不斷向縱深發(fā)展。今年，推進(jìn)全省玻璃纖維產(chǎn)業(yè)鏈產(chǎn)業(yè)工人隊伍建設改革項目被列入了2022年江蘇產(chǎn)業(yè)工人隊伍建設改革重點(diǎn)實(shí)施項目清單。江蘇省教育科技工會(huì )和省硅酸鹽學(xué)會(huì )玻纖玻鋼專(zhuān)委會(huì )、南京玻纖院共同制定了《以“工學(xué)賽培”一體化模式推進(jìn)玻璃纖維產(chǎn)業(yè)鏈產(chǎn)業(yè)工人隊伍建設改革工作實(shí)施方案》，穩步有序推進(jìn)實(shí)施，產(chǎn)業(yè)鏈產(chǎn)改工作取得階段性成效。國家建筑材料行業(yè)職業(yè)技能鑒定043站完成江蘇省職業(yè)資格認定備案，取得第三方玻纖制品工職業(yè)技能等級認定資質(zhì)，近年來(lái)開(kāi)展技能等級認定600多人；江蘇玻纖產(chǎn)業(yè)工匠學(xué)院掛牌；以全國勞模領(lǐng)銜的玻纖行業(yè)勞模和工匠人才創(chuàng )新工作室聯(lián)盟成立等等。江蘇省推進(jìn)玻纖產(chǎn)業(yè)鏈產(chǎn)改工作協(xié)調小組組長(cháng)、省總工會(huì )副主席井良強在開(kāi)班講話(huà)中強調，要按照全國、省產(chǎn)改工作部署要求，勇?lián)a(chǎn)業(yè)鏈產(chǎn)改探路先鋒，把產(chǎn)業(yè)鏈改革持續向縱深推進(jìn)、向基層延伸。要認真學(xué)習黨的二十大精神，在推進(jìn)產(chǎn)業(yè)鏈產(chǎn)改中增強政治自覺(jué)。要大力加強職工思想政治引領(lǐng)，在推進(jìn)產(chǎn)業(yè)鏈產(chǎn)改中凝聚奮進(jìn)力量。要著(zhù)力建設高技能人才隊伍，在推進(jìn)產(chǎn)業(yè)鏈產(chǎn)改中賦能職工成長(cháng)。要充分發(fā)揮企業(yè)主體作用，在推進(jìn)產(chǎn)業(yè)鏈產(chǎn)改中主動(dòng)擔當作為。要切實(shí)加強組織領(lǐng)導，在推進(jìn)產(chǎn)業(yè)鏈產(chǎn)改中形成工作合力。堅持以“工學(xué)賽培”一體化人才培養模式推進(jìn)玻璃纖維產(chǎn)業(yè)鏈產(chǎn)業(yè)工人隊伍建設改革，打造有理想守信念、懂技術(shù)會(huì )創(chuàng )新、敢擔當講奉獻的產(chǎn)業(yè)工人隊伍，促進(jìn)江蘇玻璃纖維產(chǎn)業(yè)強鏈補鏈，推動(dòng)全省玻璃纖維企業(yè)高質(zhì)量發(fā)展，全面提升產(chǎn)業(yè)鏈產(chǎn)改質(zhì)量和效益，全面提高產(chǎn)業(yè)鏈產(chǎn)改覆蓋面和受益度，以過(guò)硬成績(jì)交出一份令產(chǎn)業(yè)鏈黨委行政滿(mǎn)意、讓產(chǎn)業(yè)鏈產(chǎn)業(yè)工人認可的成績(jì)單。來(lái)源：金臺資訊

風(fēng)力渦輪機是龐大而昂貴的機器，必須以最小的停機時(shí)間可靠地運行，以便盡可能有效。這意味著(zhù)在制造和安裝方面沒(méi)有出錯的余地。因此，風(fēng)力渦輪機制造商維斯塔斯（Vestas）在其制造設施和檢查現場(chǎng)依賴(lài)專(zhuān)門(mén)的檢查工具、儀表，通常需要在各個(gè)設施之間運輸零件。然而，這個(gè)過(guò)程可能非常耗時(shí)，并且增加了生產(chǎn)專(zhuān)用風(fēng)力葉片組件所需的時(shí)間和生產(chǎn)成本。為了消除這些瓶頸，維斯塔斯于2021年在其葉片生產(chǎn)設施中啟動(dòng)了一項計劃，通過(guò)增材制造-3D打印技術(shù)，以更簡(jiǎn)化、數字化的方式生產(chǎn)許多此類(lèi)組件。維斯塔斯的直接數字制造（DDM）計劃使用Markforged公司基于云的AI驅動(dòng)的Digital Forge AM平臺，3D打印機和材料，在所需現場(chǎng)快速生產(chǎn)專(zhuān)用工具、零件。維斯塔斯是風(fēng)能領(lǐng)域的全球領(lǐng)導者，在86個(gè)國家/地區擁有超過(guò) 151 吉瓦 (GW) 的風(fēng)力渦輪機。維斯塔斯增材制造的其中一個(gè)部件是碳纖維增強復合材料制造的復合頂部中心（TC）標記工具，由風(fēng)力葉片裝配團隊在現場(chǎng)使用。使用該工具作為測量，在葉片的根部放置一個(gè)指示標記，以確保葉片在安裝過(guò)程中以正確的間距對齊。該工具最初需要數周時(shí)間進(jìn)行制造，運輸，然后驗證使用，現在只需幾天即可完成。以前，維斯塔斯通過(guò)金屬加工技術(shù)制造這些工裝工具，然后將工具運送到應用地點(diǎn)，用于檢查葉片本身的對齊情況 ，此過(guò)程可能需要大約三周的時(shí)間，包括制造和驗證?，F在，有了直接數字制造系統，這些工具可以在任何地方進(jìn)行設計，然后使用Markforged的X7 熔融沉積建模（FDM）3D打印機和Onyx碳纖維填充尼龍混合材料直接在葉片設備上打印。Markforged軟件對工具進(jìn)行數字檢查和校準，并生成校準報告，無(wú)需物理檢查和校準步驟。改用碳纖維增強復合材料還使零件的總重量減輕了85%。如今，維斯塔斯直接數字制造計劃總共包括2000多個(gè)零件。所有這些零件的設計文件都存儲在Markforged Eiger基于云的數字存儲庫中。這使得維斯塔斯任何地點(diǎn)的員工（即使是那些幾乎沒(méi)有3D打印專(zhuān)業(yè)知識的員工）都可以在本地X7 3D打印機上快速搜索和制造纖維增強復合材料零件。借助數字化的存儲庫，維斯塔斯團隊可以在世界任何地方立即制造出一致、符合規格的零件，而無(wú)需全球設施的專(zhuān)家。這大大降低了運輸和貨運成本，以及制造交貨時(shí)間。最重要的是，維斯塔斯團隊不再需要擔心零件未通過(guò)合規性測試，因為它們是按需打印的，內部使用精確的數字規格進(jìn)行打印。維斯塔斯表示，到2022年，它將開(kāi)始推出直接數字制造系統，用于葉片以外的檢測儀表工具，促進(jìn)維斯塔斯在23個(gè)制造地點(diǎn)的按需生產(chǎn)。維斯塔斯還與緊固件和裝配材料供應商Wurth（德國Künzelsau）合作，建立了一個(gè)增材制造生態(tài)系統，并管理使用Markforged的Digital Forge平臺制造的備件庫存，以支持本地現場(chǎng)支持和其他供應商的維護，維修和大修（MRO）。一旦初始部署完成，維斯塔斯將在其工廠(chǎng)內推進(jìn)更加深入的數字化制造端到端流程。例如，在任何維斯塔斯風(fēng)電設備站點(diǎn)上，具有使用權限的個(gè)人更容易掃描零件代碼或在其企業(yè)管理系統中搜索零件，并將零件數字化信息自動(dòng)發(fā)送到適配的本地3D打印設備進(jìn)行制造。制造平臺中的Blacksmith和Eiger Fleet軟件對用戶(hù)、3D打印機和零件檢測的集中控制將確保制造高質(zhì)量、高性能的工具與最終用途零件。Source：3D科學(xué)谷

7月19日，在C919大型客機六架試飛機圓滿(mǎn)完成全部試飛任務(wù)之際，C919大型客機試飛現場(chǎng)聯(lián)合指揮部閻良戰區在陜西渭南機場(chǎng)召開(kāi)總結大會(huì )。會(huì )議強調，C919六架試飛機完成全部試飛任務(wù)，標志著(zhù)C919取證工作正式進(jìn)入收官階段，開(kāi)始全力向取證沖鋒。這是在以習近平同志為核心的黨中央堅強領(lǐng)導下C919大型客機項目研制取得的至關(guān)重要的階段性勝利，是工信部、民航局、氣象局等國家有關(guān)部委，上海、陜西、甘肅、山東、江西、內蒙古等地方政府全力支持的結果，是中國商飛公司與航空工業(yè)試飛院等參研參試單位通力協(xié)作的結果，也是全體科技工作者五年多日夜拼搏、攻堅克難的結果。會(huì )議宣讀了中國商飛公司黨委賀信，回顧總結了C919試飛歷程，試飛員、試飛工程師等有關(guān)代表進(jìn)行了交流發(fā)言。工信部、財政部、民航局、試飛院有關(guān)負責同志，中國商飛公司黨委副書(shū)記、總經(jīng)理趙越讓?zhuān)h委常委、紀委書(shū)記趙九方，黨委常委、副總經(jīng)理、試飛現場(chǎng)聯(lián)合指揮部總指揮魏應彪，總部、所屬單位及C919項目團隊有關(guān)人員參加會(huì )議。中國商飛公司官網(wǎng)信息顯示，C919大型客機是中國按照國際民航規章自行研制、具有自主知識產(chǎn)權的大型噴氣式民用飛機，座級158-168座，航程4075-5555公里。C919大型客機2015年11月完成總裝下線(xiàn)，2017年5月成功首飛，目前累計擁有28家客戶(hù)815架訂單。自2019年起，6架C919在上海、閻良、東營(yíng)、南昌等地進(jìn)行飛行試驗，開(kāi)展了一系列地面試驗和飛行試驗。2020年11月，C919獲型號檢查核準書(shū)（TIA），全面進(jìn)入局方審定試飛階段。Source：中國商飛大飛機

英國 NCC 與合作伙伴 B&M Longworth 和 Cygnet Texkimp實(shí)現了連續碳纖維回收，這是為氫市場(chǎng)提供可持續復合壓力容器的重要第一步。圖片來(lái)源:國家復合材料中心(NCC)英國國家復合材料中心(英國布里斯托爾)的工程師，英國先進(jìn)復合材料應用卓越中心，與英國SME合作伙伴B&M Longworth (Edgworth，英國)和Cygnet Texkimp (Northwich，英國柴郡)，成功地從整個(gè)壓力容器中回收連續碳纖維，并重新利用它們制造了一個(gè)新的壓力容器。據報道，這是英國首次實(shí)現這一過(guò)程，是英國氫能發(fā)展的一個(gè)重要里程碑。NCC表示，由于氫的能量密度較低，因此需要在350- 700bar (5076-10152 psi)的高壓下進(jìn)行壓縮和存儲。這使得高強度、低重量的碳纖維成為首選材料，特別是用于汽車(chē)或飛機等車(chē)輛中的氫壓力容器，其中功率重量比至關(guān)重要。然而，2025年至2030年期間，碳纖維的需求預計將增長(cháng)5倍，超過(guò)全球生產(chǎn)能力。因此，創(chuàng )造可行的、低成本的回收工藝，保留連續碳纖維的固有強度，以便循環(huán)利用，是發(fā)展氫經(jīng)濟的關(guān)鍵。據 NCC 稱(chēng)，直到最近，飛機機翼和風(fēng)力渦輪機葉片等復合材料部件的回收工藝導致短纖維的機械性能低于原生纖維。雖然這種材料有一些應用，但它不適合在高性能產(chǎn)品中重復使用。NCC 團隊與 B&M Longworth 合作，使用公司革命性的 DEECOM 工藝成功地從報廢 (EOL) 復合材料壓力罐中回收了連續碳纖維。該工藝最初是設計用來(lái)從過(guò)濾器和生產(chǎn)設備中去除廢聚合物，該工藝使用過(guò)熱蒸汽在壓縮下穿透復合材料聚合物中的微觀(guān)裂縫，然后在那里冷凝。在減壓過(guò)程中，它會(huì )沸騰膨脹，使聚合物開(kāi)裂并帶走破碎的顆粒。然后重復該壓力擺動(dòng)循環(huán)，直到所有基體（懸浮在聚合物中的材料）都與纖維分離，從而使單體也可以被回收以進(jìn)行可能的再加工?！斑@項技術(shù)不僅有可能改變復合材料的 EOL 結果，而且還展示了我們如何在不損害纖維基本特性的情況下做到這一點(diǎn)?！盢CC表示，至關(guān)重要的是，DEECOM工藝使主要成分材料完好無(wú)損，能夠保留任何長(cháng)度。與 Cygnet Texkimp 合作的 NCC 工程師可以使用回收的連續碳纖維來(lái)制造一個(gè)使用長(cháng)絲纏繞的新壓力容器。該伙伴關(guān)系目前正尋求與制造商合作，將這一過(guò)程規?；彤a(chǎn)業(yè)化，并分享最近回收試驗的知識。下一步是對回收材料和回收容器進(jìn)行纖維特性分析，團隊的最終目標是：開(kāi)發(fā)能夠實(shí)現可持續儲氫解決方案的顛覆性技術(shù)?！皩?shí)現連續纖維回收是我們實(shí)現完全可回收認證儲罐目標的重要一步——如果我們要將氫納入我們的能源結構中并實(shí)現凈零目標，這是我們需要解決的關(guān)鍵技術(shù)障礙，”NCC氫氣總工程師Marcus Walls-Bruck說(shuō)。項目結果將于本周在 JEC World 上公布?！拔覀冋幱谀軌蚍窒砝w維回收和復合材料壓力容器廣泛設計勘探工作的階段，我們希望聽(tīng)到有興趣加入我們的可持續壓力容器之旅的公司?！崩w維回收和回收項目是NCC氫計劃的一部分，開(kāi)發(fā)和分享技術(shù)知識，跨部門(mén)復合專(zhuān)業(yè)知識和最先進(jìn)的技術(shù)，企業(yè)需要實(shí)現他們的氫雄心。作為這個(gè)項目的一部分，NCC的工程師們致力于改進(jìn)復合材料壓力容器的設計，進(jìn)行詳細的設計和分析，以最大限度地減少浪費，并試用工業(yè)將用于回收和再循環(huán)連續碳纖維的工具和制造工藝。據報道，他們還交付了低溫壓力容器的復合材料設計規范，并正在研究復合材料壓力管道的認證途徑，包括海上使用的管道?！霸趯?DEECOM 用于復合材料回收和循環(huán)進(jìn)行深入研發(fā)之后，我們很高興看到壓力罐的成功回收和再制造，”B&M Longworth Ltd. 董事 Jen Hill 說(shuō)?！白罱捻椖吭谝幌盗袕秃习搴推?chē)零部件方面取得了成功，因此轉向氫罐是下一個(gè)合理的挑戰。得益于國家復合材料中心專(zhuān)家的洞見(jiàn)，以及我們在 Cygnet Texkimp 合作伙伴的專(zhuān)業(yè)知識，我們已經(jīng)實(shí)現了一些人認為不可能的事情，并且已經(jīng)進(jìn)入測試階段并尋找下一個(gè)挑戰?！盋ygnet Texkimp的首席執行官Luke Vardy補充說(shuō)：“這項合作和技術(shù)最令人興奮的方面是，我們能夠在工藝的每個(gè)階段最大化纖維的價(jià)值和完整性?！薄斑@項技術(shù)不僅有潛力改變復合材料的EOL結果，而且它還展示了我們如何在不影響纖維基本性能的情況下做到這一點(diǎn)。對纖維完整性的保留意義重大，因為它使我們能夠以可靠和可持續的方式回收和重新利用碳纖維，同時(shí)創(chuàng )造出最高質(zhì)量和一致性的最終產(chǎn)品?！?nbsp;來(lái)源：carbontech

據報道，一種革命性的低溫氫氣罐設計，有望從根本上提高氫動(dòng)力飛機的續航里程。而且據有關(guān)研究數據，采用這種清潔燃料電池的客機可以比使用噴氣燃料的同類(lèi)飛機飛行距離遠四倍。一直以來(lái)，重量都是所有航天機械的大敵。而氫在每單位重量上的卓越能量?jì)Υ婺芰?，使其成為航空領(lǐng)域中鋰電池的一個(gè)極具吸引力的替代品。近期，田納西州公司Gloyer-Taylor實(shí)驗室（GTL）聲稱(chēng)它已經(jīng)建造并測試了幾個(gè)低溫罐，與目前最先進(jìn)的航空低溫罐（金屬或復合材料）相比，重量降低了75%。GTL多年來(lái)一直致力于開(kāi)發(fā)由石墨纖維復合材料和其他材料制成的超輕量級低溫罐。該公司說(shuō)，他們已經(jīng)測試了密封性，甚至通過(guò)了幾個(gè)低溫熱壓循環(huán)，而且這些罐子的技術(shù)準備程度（TRL）為6+，其中TRL 6代表在操作環(huán)境中已經(jīng)驗證了原型水平的技術(shù)。當你處理像液態(tài)氫這樣的燃料時(shí)，容器重量的減輕會(huì )產(chǎn)生巨大的差異，因為液態(tài)氫本身的重量很輕。對于一個(gè)典型的壓縮氣體氫氣罐來(lái)說(shuō)，燃料對滿(mǎn)罐重量的貢獻程度（質(zhì)量分數）一般只有10-11％。GTL聲稱(chēng)，長(cháng)2.4米、直徑1.2米的冷凍罐只有12公斤重。加上裙邊和真空杜瓦殼，總重量為67公斤（148磅）。它可以容納150公斤的氫氣。這是一個(gè)將近70%的質(zhì)量分數，這給低溫冷卻設備、泵和其他東西留下了大量的重量空間，同時(shí)保持整個(gè)系統的總質(zhì)量分數超過(guò)50%。如果它能做到它所描述的那樣，結果將是顛覆性的。在質(zhì)量分數超過(guò)50%的情況下，它將使清潔飛機的飛行距離是使用噴氣燃料同類(lèi)飛機的四倍，同時(shí)按每乘客英里的成本計算，運營(yíng)成本估計將減少50%，并完全消除碳排放。研究人員舉例稱(chēng)，飛機制造公司De Havilland的加拿大Dash-8 Q300飛機使用噴氣燃料載客50-56名乘客可以飛行約1558公里（968英里）。改成燃料電池動(dòng)力系統和GTL復合油箱后，同樣的飛機可以飛行4488公里（2789英里）。來(lái)源：財聯(lián)社

央廣網(wǎng)海鹽1月17日消息，國內首臺碳纖維復材輕量化氫能城市客車(chē)近日在浙江海鹽正式發(fā)布。據介紹，該客車(chē)以“碳纖維復材”構建車(chē)身，以“氫”為動(dòng)力，一次加氫24公斤，標準工況運行續航里程可達800公里，具有零排放、噪音小、壽命長(cháng)等優(yōu)點(diǎn)，完全滿(mǎn)足各級公交公司使用要求，在全國氫燃料電池客車(chē)界處于領(lǐng)先地位?？蛙?chē)發(fā)布現場(chǎng)據悉，該客車(chē)由浙江清華長(cháng)三角軍民協(xié)同創(chuàng )新研究院組織開(kāi)發(fā)，在開(kāi)發(fā)之初就瞄準整車(chē)輕量化方向，通過(guò)碳纖維復材車(chē)身的正向設計和其他系統優(yōu)化配置，實(shí)現了車(chē)輛實(shí)測10噸，比其他同型車(chē)輛減重超過(guò)2.5噸，大大節約百公里氫耗。同時(shí)，采用整車(chē)地鐵化車(chē)廂布置設計理念，實(shí)現乘客一步登乘，無(wú)障礙快速通行整車(chē)全平地板，乘車(chē)效率至少提升50%，顯著(zhù)提高車(chē)內乘客安全性，同等座位數站立面積提升60%以上，乘駕體驗更佳。同時(shí)，除了氫能的動(dòng)力，該車(chē)車(chē)廂采用的碳纖維復合材料技術(shù)，具有“更節能、更經(jīng)濟、更安全、更舒適、長(cháng)壽命、不腐蝕”六大優(yōu)勢，比金屬材料整車(chē)強度提高約10%，重量減輕約30%。2021年12月16日，20輛碳纖維復材新能源客車(chē)成功交付嘉興海鹽鴻遠公交公司，這也是繼2021年8月全國首批18輛“紅船號”碳纖維復材新能源客車(chē)在嘉興公交投入運營(yíng)后，第二批交付的碳纖維復材輕量化新能源客車(chē)。據悉，這兩批客車(chē)均采用純電動(dòng)驅動(dòng)。首批客車(chē)現已在嘉興市內游8線(xiàn)路運營(yíng)，取得明顯的節能效果。來(lái)源：央廣網(wǎng)

【據復合材料世界網(wǎng)站2021年12月22日報道】英國國家復合材料中心（NCC）與法國航空航天制造商泰雷茲阿萊尼亞太空公司（Thales Alenia Space）聯(lián)合在“太空儲存罐”（SpaceTank）項目下制造了一種全復合材料無(wú)襯墊（俗稱(chēng)“V型”）儲存罐演示驗證件。該部件將作為運載火箭和衛星推進(jìn)劑儲存罐的基本型產(chǎn)品，與目前使用的傳統金屬推進(jìn)劑儲存罐相比，重量預計可減輕30%。NCC表示，該演示驗證件展示了如何利用先進(jìn)復合材料技術(shù)來(lái)減輕燃料儲存罐結構重量并降低衛星發(fā)射成本，體現了復合材料將在未來(lái)空間推進(jìn)工程結構發(fā)揮的重要作用?！疤諆Υ婀蕖表椖繛槠谝荒?，總體目標是基于英國本土的研發(fā)能力，獲得制造和檢測低溫壓力容器所需的技術(shù)，將開(kāi)發(fā)一種全新制造解決方案，獲得低溫推進(jìn)劑儲存罐。航天行業(yè)對于復合材料在太空中發(fā)揮的關(guān)鍵作用形成了共識，一些公司已經(jīng)開(kāi)始探索復合材料在太空儲存罐設計中的應用。例如，美國Virgin軌道公司和新西蘭火箭實(shí)驗室公司（RocketLab）都分別研發(fā)并展示了復合材料燃料儲存罐作為發(fā)射器一號（Launcher One）火箭和“電子”（Electron）火箭中金屬燃料儲存罐的替代品。在澳大利亞，Omni Tanker公司與合作伙伴正在尋求開(kāi)發(fā)復合材料無(wú)襯墊液氫儲存罐并計劃將其商業(yè)化。而在歐洲，德國MT航宇公司也已經(jīng)研發(fā)材料和制造方法，并正在接受新型火箭燃料儲存罐的性能測試。NCC的“太空儲存罐”項目則有望將英國提升為該領(lǐng)域的主要參與者。 NCC開(kāi)發(fā)的“太空儲存罐”演示驗證產(chǎn)品長(cháng)750毫米，直徑為450毫米，流體存儲容量超過(guò)96升，壁厚為4.0-5.5毫米，這種設計使其能夠承受85巴加壓推進(jìn)劑帶來(lái)的壓力。NCC透露，“太空儲存罐”碳纖維復合材料主體結構由總重量達到8千克，存在進(jìn)一步優(yōu)化減重的可能，其壓力等級可以通過(guò)使用更高強度的碳纖維和增加復合材料的厚度來(lái)實(shí)現。同時(shí)可以使用更薄，剛度更低的碳纖維復合材料制造，以應對一些中低端應用場(chǎng)景。在“太空儲存罐”項目期間，NCC團隊開(kāi)發(fā)了一種創(chuàng )新方法，將金屬流體閥端口的制造也納入到可沖洗消除的內芯模具中，從而不需任何二次組裝或粘接等其他步驟。這些流體閥端口固定在新型模具中，使它們能夠在制造過(guò)程的后期直接連結到碳纖維上?！疤諆Υ婀蕖钡闹黧w結構使用美國SHD復合材料公司提供的MTC510環(huán)氧樹(shù)脂碳纖維預浸料，帶材寬度為300毫米。MTC510是一種環(huán)氧樹(shù)脂系列產(chǎn)品，在80℃到120℃之間固化，并且經(jīng)過(guò)專(zhuān)門(mén)的增韌設計以提高其損傷容限?！疤諆Υ婀蕖庇捎鳥(niǎo)indatex公司負責制造過(guò)程，該公司還對纖維帶進(jìn)行了窄幅精密切割，并以6.35毫米的規格形成了長(cháng)達22000米返回料，按照NCC的要求，這些返回料要在法國科里奧利公司提供自動(dòng)纖維鋪放（AFP）制造系統中應用。使用科里奧利AFP系統的長(cháng)纖維纏繞工藝將裁剪后的窄纖維帶沉積到可沖洗消除的模具上。NCC工程師使用比利時(shí)Material’s Cadwind公司的纖維纏繞軟件設計了螺旋纏繞和環(huán)箍纏繞工藝組合，用于沉積超過(guò)24層的材料，達到標稱(chēng)5.5毫米的厚度。在這里使用的纖維纏繞厚度、方向以及角度僅針對演示驗證件。NCC后續可以增加或減少復合材料壁厚并改變纖維纏繞角度和層板結構，以按照不同的壓力或負載要求充分優(yōu)化“太空儲存罐”結構。在材料完成沉積后，研究人員立即檢查了NCC“太空儲存罐”是否存在缺陷和厚度變化。隨后將整體結構置于100℃下進(jìn)行熱壓罐固化，并再次重新檢查。固化后采用超聲波C掃描和熱成像無(wú)損檢測技術(shù)，對不同的制造方法進(jìn)行對比，以檢查未來(lái)儲罐是否存在分層和孔隙等缺陷。最后，在完成無(wú)損檢測質(zhì)量評估后，用加壓冷水沖洗并消除內部模具，使內槽形成空腔。NCC表示，經(jīng)過(guò)驗證，無(wú)內襯“太空儲存罐”的模具技術(shù)難度巨大，因此他們與英國AeroConsultants公司合作開(kāi)發(fā)了一款使用該公司Aqua水溶性芯材的鑄造工藝制成的內部模具。模具具有內部陽(yáng)模，標稱(chēng)壁厚為30毫米，它被分為兩部分澆鑄而成，然后進(jìn)行粘合。該模具內部擁有三個(gè)可清洗加強環(huán)，這些加強環(huán)的設計和制造有助于承受復合材料自動(dòng)鋪層過(guò)程中產(chǎn)生的扭轉載荷和纖維固化過(guò)程中產(chǎn)生的壓力。NCC的這一演示驗證件為英國未來(lái)的太空推進(jìn)劑儲存罐研發(fā)提供了充分的研究基礎，并有助于支持英國先進(jìn)復合材料儲存罐制造技術(shù)、部件和設備供應鏈。另?yè)嚓P(guān)報告，該領(lǐng)域未來(lái)的研究活動(dòng)還將支持英國在全球太空市場(chǎng)份額增加5%。一份來(lái)自英國政府發(fā)布于2021年5月的工作報告顯示，英國太空行業(yè)相關(guān)收入從2016-2017年的148億英鎊增長(cháng)到2018-2019年的164億英鎊。英國航天局的總結報告強調，過(guò)去兩年（2019-2021年），英國航天部門(mén)創(chuàng )造了3000多個(gè)工作崗位。來(lái)源：航空工業(yè)信息網(wǎng)