近年來, 環境汙染, 能源短缺的問題日漸突出, 節能, 環保, 輕量化逐漸成為新材料發展的主要趨勢之一. 面對航空航天, 軌道交通, 電力電子, 新能源汽車等產業的輕量化趨勢, 高強輕合金, 高性能纖維, 特種合金等各類新型材料不斷湧現, 碳纖維成為其中最受歡迎的材料之一.
碳纖維在所有高性能纖維中具有最高的比強度, 比模量以及優異的導熱導電性能, 素有 '材料之王' 的美譽. 其中, 以碳纖維為增強體, 結合工程塑料耐腐蝕, 低比重, 抗衝擊, 易成型, 可二次使用等優點製備的碳纖維增強熱塑性複合材料(CFRTP), 因其出色的性能已廣泛應用於汽車, 電子電器等工業領域. 然而, 由於研發難度大, 國內起步晚等原因, 這種材料主要被國外大公司壟斷.
作為一家以技術驅動創新的新材料科技公司, 金暘新材料一直致力於研發高端先進材料. 為了研發碳纖維增強熱塑性複合材料, 金暘專門成立了一支經驗豐富的技術團隊, 經過長期研發, 連續攻克了電磁屏蔽, 材料導熱等若干個技術難關, 終於成功研發出碳纖維增強熱塑性複合材料.
目前, 該款材料正在申請多項技術專利. 它的出現, 將改變市場競爭格局, 打破高端材料被國外壟斷的現狀, 推動國內輕量化技術的發展.
據了解, 該款材料能最大限度地保持碳纖維長度, 充分分散到工程塑料基體中, 改進了高性能材料表面質量差的缺點, 兼顧性能和美觀. 不僅如此, 它將同類材料的價格降低了約50%, 可以為新能源汽車, 電子電器等領域的客戶提供更具性價比的材料支撐.
中國石化集團公司首席專家喬金梁教授認為, 伴隨著碳纖維的國產化, 碳纖維價格將大幅降低, 應用會不斷拓展, 和其他工程塑料複合之後形成的改性新材料, 將會有很大的市場.
1, 為新能源汽車減重降本, 提升續航能力
對新能源汽車來說, 重量的減輕意味著續航裡程的增加. 研究表明, 純電動汽車整車質量若降低10kg, 續駛裡程則可增加2.5km. 碳纖維增強熱塑性複合材料比強度是傳統金屬材料的1.5~ 2.4倍, 能夠以同樣的單位質量獲得更高的承載能力, 替代傳統金屬材料及玻璃纖維增強材料製備的零部件可以實現10%-20%的減重.
汽車進氣歧管
金暘開發的碳纖維增強PA66, PP系列產品減重效果明顯, 同時具有高比強度, 高衝擊強度, 易成型, 表面質量良好等特性, 解決了行業材料質量不穩定, 成品表觀質量差的痛點, 可應用於前端模組, 發動機周邊, 車身, 座椅骨架, 電池托架, 動力電池包殼體等零部件. 與傳統金屬材料成型方式相比, 金暘提供的材料可以採用注塑工藝一體成型較為複雜的零部件, 在簡化工序的同時, 降低了生產成本, 提高了生產效率. 此外, 大量採用輕質材料可以使汽車的重心下移, 有助於提高駕駛的安全性和舒適性.
2, 替代傳統材料, 助推電子電器產業升級
消費升級的趨勢下, 消費者對電子電器產品的外觀, 品質, 科技感等要求越來越高. 碳纖維增強熱塑性複合材料憑藉出眾的性能, 讓產品變得更加輕薄, 更有質感和科技感, 充分滿足了消費升級的需求, 已廣泛應用於計算機, 家電, 通訊, 消費電子產品等領域.
(1)電子電器殼體: 殼體既是保護內部元件最直接的方式, 也是影響其散熱效果的重要因素. 隨著電子電器輕薄化發展, 傳統使用風冷或水冷的散熱方式佔用大量空間的同時又產生噪音, 逐漸被市場所淘汰. 使用金暘碳纖維增強PA66 AC20L/AC40L製作的外殼, 既擁有金屬的堅固又具備良好的減重效果和導熱性, 可實現無風扇化設計, 同時憑藉碳纖維的屏蔽性能, 還可以實現電磁屏蔽功能.
筆記本外殼
(2)無人機槳葉: 無人機槳葉是旋翼無人機功率的主要輸出方式, 金暘碳纖維增強PPA HA40L可以減輕機身重量, 提升續航能力, 降震減噪, 同時減少金屬材料對遠程訊號幹擾, 簡化成型工藝, 提升產品結構設計的靈活性.
無人機槳葉
(3)電子電器產品結構件: 為了確保強度, 傳統的做法是採用金屬材料製作電子電器產品內部結構件, 但是這種方式加工工藝複雜, 成型周期性長, 而且增加產品重量. 金暘碳纖維增強PA66 AC40L擁有出色的高強度, 質量輕等特性, 同時還具有可實現快速生產, 易於量產和易回收利用的優點, 相比傳統材料, 它的性能更優, 成本更低, 工藝更簡單.
高壓屏蔽設備
我國輕量化技術起步晚於歐美髮達國家, 在技術儲備, 製備工藝等方面依然處於追趕階段. 近年來, 我國新能源汽車迅速崛起, 家電, 消費電子等產業掀起消費升級, 快速帶動了輕量化市場的發展, 國內技術水平不斷提升, 製備工藝逐漸成熟, 產能顯著增加, 產品更具競爭力, 應用範圍也越來越廣. 可以預見, 隨著技術的繼續發展和消費需求的進一步釋放, 以碳纖維增強熱塑性複合材料為代表的輕量化材料將迎來更為廣闊的增長空間, 以金暘為代表的中國新材料企業將得到市場的垂青.