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2021年1月，日本三井海洋公司設(shè)計(jì)并制造的浮動(dòng)式海洋石油生產(chǎn)、存儲(chǔ)和卸貨系統(tǒng)以及浮動(dòng)式儲(chǔ)油卸油系統(tǒng)進(jìn)行修復(fù)時(shí)，東麗公司聯(lián)合三井海洋共同開(kāi)發(fā)了基于碳纖維增強(qiáng)塑料（CFRP）的FPSO/FSO修復(fù)技術(shù)，而該技術(shù)通過(guò)了美國(guó)船級(jí)協(xié)會(huì)（ABS）的批準(zhǔn)。
東麗公司擁有在狹窄作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)使用CFRP真空成型方法的，并且正在考慮將該技術(shù)應(yīng)用于以FPSO/FSO為的浮體式海洋石油氣、生產(chǎn)設(shè)備領(lǐng)域。此次共同開(kāi)發(fā)的維修技術(shù)使用了一種高強(qiáng)度、高彈性的碳纖維制成的特殊布，與以往使用鋼材的傳統(tǒng)維修方法相比，材料和設(shè)備更加易于攜帶，并可以在人數(shù)少、短期內(nèi)進(jìn)行施工。
東麗碳纖維成功用于款飛行汽車
2021年1月，荷蘭PAL-V公司獲準(zhǔn)在歐洲街頭運(yùn)營(yíng)Liberty“飛行汽車”。PAL-V是個(gè)人空中和陸地交通工具的字母縮寫(xiě)（Personal Air and Land Vehicle），Liberty是旋翼機(jī)。
PAL-V Liberty轉(zhuǎn)子葉片采用190gsm TORAYCA?T700S/#2510織物和150gsm TORAYCA?T700G/#2510 UD碳纖維復(fù)合材料，由Toray composite materials America，Inc.（CMA）提供。車身面板、車門(mén)和燃油箱使用200gsm TORAYCA?T300/ER450織物、300gsm TORAYCA?T700/ER450 UD以及來(lái)自意大利東麗復(fù)合材料公司（CIT）的CK混合碳纖維和芳綸纖維材料。CMA和CIT都是日本東麗株式會(huì)社的子公司。
東麗公司研發(fā)出CFRP低成本加工技術(shù)
2021年2月，東麗公司開(kāi)發(fā)出一種混合注射成型技術(shù)，該技術(shù)可使碳纖維增強(qiáng)單向膠帶（UD tape）在單一工藝中成型并沉積在注射成型模具中；在合適的工藝條件下，該工藝使得制造具有與鋼零件相同性能和成本的零件成為可能，但重量減輕了20％。
東麗將這種新開(kāi)發(fā)的技術(shù)稱為直接膠帶插入式注塑成型。通過(guò)與將UD膠帶插入模具中進(jìn)行注射成型的其他混合成型技術(shù)相比，該技術(shù)無(wú)需直接進(jìn)行預(yù)成型過(guò)程，即可直接在單個(gè)過(guò)程中完成成型和沉積。目前，東麗的目標(biāo)是使UD膠帶的批量生產(chǎn)達(dá)到每年幾百噸的規(guī)模，并且比注塑成型顆粒的產(chǎn)量提高數(shù)十倍。
東麗公司研發(fā)出超薄石墨烯分散體系
2021年3月，東麗公司宣布成功開(kāi)發(fā)出一種流動(dòng)性、導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性優(yōu)異的超薄石墨烯分散溶液，利用該溶液可使諸如電池、布線材料和油漆等領(lǐng)域應(yīng)用受益匪淺。東麗將繼續(xù)推動(dòng)這一突破的研發(fā)，并加速其商業(yè)化進(jìn)程。
該溶液易于操作和處理，無(wú)需稀釋，并且更容易顯示其優(yōu)異的導(dǎo)電性和其他優(yōu)點(diǎn)。高分散性和易于混合使溶液與其他材料混合變得簡(jiǎn)單。該新型解決方案的一個(gè)很好的應(yīng)用是作為鋰離子電池的導(dǎo)電材料，它可以很容易地與陰極材料混合，并在陰極之間插入石墨烯以提高導(dǎo)電性。
東麗美國(guó)子公司推出新款預(yù)浸料
2021年3月，東麗子公司——Toray Composite Materials America，Inc.東麗復(fù)合材料美國(guó)公司新款結(jié)構(gòu)預(yù)浸料CMA 3900上市，具有廣泛的公共允許設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)。3900預(yù)浸料系統(tǒng)利用易于獲得的允許數(shù)據(jù)集擴(kuò)展了東麗的產(chǎn)品范圍，東麗公司 2510高壓釜預(yù)浸料系統(tǒng)也適用于現(xiàn)有的AMS規(guī)范，并且具有由NIAR/NASA/AGATE聯(lián)盟生成的3批允許數(shù)據(jù)集。
東麗公司3900預(yù)浸料系統(tǒng)通過(guò)用復(fù)合材料取代金屬結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了運(yùn)輸系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的階躍功能改變。與傳統(tǒng)金屬設(shè)計(jì)相比，向復(fù)合材料的轉(zhuǎn)變大大降低了結(jié)構(gòu)重量，從而實(shí)現(xiàn)了更長(zhǎng)的使用壽命、更高的生命周期成本以及更低的碳排放。
東麗公司用多孔碳纖維研發(fā)CO2分離膜
2021年4月，東麗公司宣布成功發(fā)明了一種具有雙重全碳結(jié)構(gòu)的二氧化碳（CO2）分離膜，這種雙重結(jié)構(gòu)包括了作為支撐的中空多孔碳纖維和表面的薄碳膜分離層。該膜具有優(yōu)異的CO2分離性能和高耐用性，與傳統(tǒng)的無(wú)機(jī)分離膜相比，該膜可以使設(shè)備更緊湊。據(jù)悉，東麗公司后續(xù)將加大研發(fā)力度，在社會(huì)基礎(chǔ)設(shè)施中部署這種分離膜。
具有雙重全碳結(jié)構(gòu)的二氧化碳（CO2）分離膜
該公司的新型二氧化碳分離膜采用直徑小于300微米的薄中空纖維多孔碳纖維作為支撐層，在表面上則是一個(gè)均勻的僅幾微米厚的碳膜分離層。由于支撐層和分離層相互獨(dú)立，這種分離膜提供了出色的CO2分離和耐用性。這種CO2分離膜很柔軟，非常薄，可以像普通纖維一樣連續(xù)生產(chǎn)。高密度包裝使模塊小型化。在相同體積下，CO2透過(guò)率可比常規(guī)無(wú)機(jī)CO2分離膜組件提高5倍。
東麗公司開(kāi)發(fā)出高導(dǎo)熱復(fù)合材料
2021年5月，東麗公司成功開(kāi)發(fā)出一種基于碳纖維復(fù)合材料的高導(dǎo)熱技術(shù)，利用該技術(shù)可以將碳纖維增強(qiáng)塑料（CFRP）的散熱性能提升到金屬散熱性能水平。將這項(xiàng)技術(shù)應(yīng)用于CFRP中，可以通過(guò)材料內(nèi)部的熱傳導(dǎo)路徑有效地散熱，這有助于抑制移動(dòng)應(yīng)用中的電池退化，同時(shí)提高電子設(shè)備應(yīng)用中的性能。
采用Toray新導(dǎo)熱技術(shù)的CFRP結(jié)構(gòu)
多年來(lái)，日本東麗公司利用專有技術(shù)開(kāi)發(fā)和應(yīng)用高剛性多孔CFRP，形成短碳纖維三維網(wǎng)絡(luò)。在這種情況下，東麗創(chuàng)造了一種導(dǎo)熱層，該導(dǎo)熱層采用了多孔的CFRP載體來(lái)保護(hù)石墨片。通過(guò)將CFRP預(yù)浸料層壓在這一導(dǎo)熱層上，使東麗能夠獲得高于金屬的導(dǎo)熱系數(shù)。
東麗子公司CFRP太陽(yáng)能無(wú)人機(jī)獲獎(jiǎng)
2021年6月，在JEC Connect 2021會(huì)議上，這款由東麗子公司Toray Carbon Magic公司和日本東海大學(xué)、Sky Perfect JSAT聯(lián)合開(kāi)發(fā)的太陽(yáng)能無(wú)人機(jī)獲得航空航天領(lǐng)域創(chuàng)新獎(jiǎng)。該款太陽(yáng)能無(wú)人機(jī)擁有全碳纖維復(fù)合材料（CFRP）機(jī)身結(jié)構(gòu)，其中機(jī)翼長(zhǎng)度為16m。
在太陽(yáng)能飛機(jī)設(shè)計(jì)過(guò)程中，Toray Carbon Magic公司采用了碳纖維、芳綸纖維和玻璃纖維的混雜復(fù)合材料結(jié)構(gòu)，重點(diǎn)采用了日本東麗公司的高強(qiáng)高模碳纖維，并結(jié)合其高強(qiáng)度、高模量的性能特點(diǎn)，通過(guò)采用有限元分析方法進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，從而保持了強(qiáng)度和剛度的平衡，并實(shí)現(xiàn)了輕量化。
東麗公司歐洲高性能樹(shù)脂研究中心開(kāi)業(yè)
2021年7月，東麗公司的樹(shù)脂技術(shù)中心在德國(guó)慕尼黑附近的歐洲汽車中心內(nèi)開(kāi)業(yè)。樹(shù)脂技術(shù)中心主要任務(wù)是在歐洲提供及時(shí)的技術(shù)數(shù)據(jù)，并通過(guò) CAE 模擬分析、創(chuàng)新材料開(kāi)發(fā)和缺陷分析/評(píng)估協(xié)助零件設(shè)計(jì)優(yōu)化來(lái)支持客戶應(yīng)用程序開(kāi)發(fā)
新的樹(shù)脂技術(shù)中心將提供具有高電痕性能和耐熱循環(huán)性的材料，并提供裂紋預(yù)防支持分析。這是為了解決諸如金屬嵌件絕緣高壓部件的模制樹(shù)脂產(chǎn)品在冷卻和加熱過(guò)程中因熱循環(huán)而開(kāi)裂等問(wèn)題，這個(gè)問(wèn)題隨著電動(dòng)汽車的出現(xiàn)而增加。
東麗公司研發(fā)出5G通訊用高性能樹(shù)脂
2021年7月，東麗公司宣布開(kāi)發(fā)了一種高性能聚對(duì)苯二甲酸丁二醇樹(shù)脂（PBT：一種具有優(yōu)異的長(zhǎng)期耐熱性、耐化學(xué)性、耐候性和電氣特性的樹(shù)脂），它在高頻毫米波段的介電損耗比傳統(tǒng)PBT低約40%，而且不損害尺寸穩(wěn)定性和可塑性。
新產(chǎn)品將顯著提高5G基站和自動(dòng)駕駛系統(tǒng)的高速傳輸連接器、通信模塊、毫米波雷達(dá)和其他設(shè)備的性能。東麗公司希望啟動(dòng)全面成熟的樣品工作，以滿足5G通信所用材料的需求。它將開(kāi)發(fā)高級(jí)駕駛員輔助系統(tǒng)和智能交通系統(tǒng)的應(yīng)用程序，用于自動(dòng)駕駛設(shè)置。
東麗美國(guó)公司開(kāi)發(fā)出空天用預(yù)浸料系統(tǒng)
2021年7月，美國(guó)東麗復(fù)合材料公司宣布推出Toray 2700預(yù)浸料系統(tǒng)。環(huán)氧樹(shù)脂基2700是一種高性能的樹(shù)脂技術(shù)，適用于新興的航空航天項(xiàng)目。它滿足了嚴(yán)格的航空航天結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求，能夠制造出高質(zhì)量、大批量、低成本的復(fù)合材料零件。
Toray 2700系統(tǒng)不僅在小批量環(huán)境下表現(xiàn)良好，而且對(duì)自動(dòng)化和其他高速生產(chǎn)過(guò)程的適應(yīng)性也很強(qiáng)，它專為耐熱性和低吸濕性而設(shè)計(jì)，可適用于零件暴露于高熱和高濕度環(huán)境（即熱/濕條件）的應(yīng)用。它適應(yīng)靈活的固化溫度（250-350?F/121-177?C），并滿足航空航天結(jié)構(gòu)驅(qū)動(dòng)因素如壓縮性能。
東麗公司提高大絲束碳纖維產(chǎn)能
2021年11月，東麗公司宣布其美國(guó)子公司Zoltek將耗資約1.3億美元（約140億元幣）于2023年前提升公司大絲束碳纖維（＞40k規(guī)格）產(chǎn)品的生產(chǎn)能力。這也是公司于2021年內(nèi)第二次宣布產(chǎn)能提升計(jì)劃，在此前的6月10日，Zoltek公司已宣布將擴(kuò)大其位于墨西哥瓜達(dá)拉哈拉工廠的碳纖維生產(chǎn)能力。
經(jīng)過(guò)年內(nèi)的兩次產(chǎn)能提升計(jì)劃，預(yù)計(jì)產(chǎn)線投產(chǎn)后，位于墨西哥Jalisco的Zoltek工廠大絲束碳纖維的年產(chǎn)能提升54%左右，達(dá)到20000噸以上，加上Zoltek在匈牙利工廠使得終年產(chǎn)能合計(jì)提升至35000噸/年。通過(guò)此次擴(kuò)建使得Zoltek實(shí)現(xiàn)了 在2021 年 6,000 噸的產(chǎn)能擴(kuò)張。
東麗公司開(kāi)發(fā)出高阻燃和力學(xué)性能CFRP
2021年11月，東麗公司宣布成功開(kāi)發(fā)出一種應(yīng)用于航空航天領(lǐng)域的碳纖維增強(qiáng)聚合物（CFRP）預(yù)浸料。通過(guò)材料信息學(xué)技術(shù)的幫助，該材料具有高阻燃性和優(yōu)異機(jī)械性能。
雖然CFRP力學(xué)性能要優(yōu)于金屬材料，但傳統(tǒng)的CFRP材料也存在一些包括阻燃性和導(dǎo)電性等在內(nèi)的固有缺陷。作為利用數(shù)據(jù)和數(shù)字技術(shù)提高競(jìng)爭(zhēng)力的數(shù)字化轉(zhuǎn)型計(jì)劃的一部分，東麗公司在 CFRP 工程中采用了材料信息學(xué)技術(shù)，并建立了一種通過(guò)利用逆向分析根據(jù)所需材料特性改進(jìn)設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)新型材料的快速開(kāi)發(fā)。
通過(guò)與日本東北大學(xué)的合作，利用自組織映射算法（self-organizing map）作為分析工具，能夠通過(guò)數(shù)量相對(duì)較少的試驗(yàn)獲得材料優(yōu)組合，從而滿足所需的性能，并開(kāi)發(fā)出一種具有高阻燃性并提供優(yōu)異力學(xué)性能的CFRP中間材料（預(yù)浸料）。
該型預(yù)浸料不但可以提供與現(xiàn)有航空航天材料相當(dāng)?shù)目箟簭?qiáng)度、耐熱性和其他機(jī)械性能。同時(shí)，與這些材料相比，它的熱釋放率（即火災(zāi)產(chǎn)生的熱量）降低了 35%。東麗計(jì)劃將逆向分析技術(shù)應(yīng)用于熱導(dǎo)率、電導(dǎo)率和其他功能性特征來(lái)設(shè)計(jì)高性能預(yù)浸料，以滿足飛機(jī)、汽車和一般工業(yè)用途部件的多樣化需求。(作者錢鑫博士)