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近日，中科宇航中型液體運(yùn)載火箭“力箭二號(hào)”使用的80L碳纖維復(fù)合材料高壓氣瓶完成了驗(yàn)收級(jí)和鑒定級(jí)振動(dòng)試驗(yàn)。驗(yàn)證了氣瓶在35MPa工作狀態(tài)時(shí)的力學(xué)環(huán)境適應(yīng)性及氣瓶密封結(jié)構(gòu)的可靠性，為后續(xù)管路振動(dòng)試驗(yàn)、氣瓶充放氣試驗(yàn)等液體火箭驗(yàn)證奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。中科宇航選用了抗拉強(qiáng)度更高的T800碳纖維代替了T700碳纖維，使得在相同強(qiáng)度下碳纖維氣瓶的纏繞層數(shù)更少，重量更輕，相較于傳統(tǒng)方案，單個(gè)氣瓶減重約5.6kg，全箭運(yùn)載能力提升78kg。氣瓶密封結(jié)構(gòu)用雙道臺(tái)階密封代替線密封，密封效果滿足要求。為了驗(yàn)證氣瓶的長(zhǎng)期密封性能，還對(duì)其進(jìn)行了3天的35MPa高壓密封試驗(yàn)，漏率≤0泡/5分鐘。振動(dòng)試驗(yàn)后氣瓶完好，各連接部位均無松動(dòng)變形。此次試驗(yàn)的成功意味著氣瓶及其密封結(jié)構(gòu)的研制工作基本完成。
2. RWC公司為EOI Space公司交付復(fù)合材料密集型太空望遠(yuǎn)鏡
Rock West composites (RWC) 宣布，已向其客戶EOI Space公司成功交付了一個(gè)復(fù)合材料密集型太空望遠(yuǎn)鏡結(jié)構(gòu)，用于其目前正在開發(fā)的極低地球軌道（LEO）星座。該望遠(yuǎn)鏡結(jié)構(gòu)具有三個(gè)獨(dú)立鏡子的安裝座，以及成像模塊的無應(yīng)力支撐和航天器總線結(jié)構(gòu)的解耦安裝座。該望遠(yuǎn)鏡結(jié)構(gòu)由高模量單向碳纖維增強(qiáng)氰酸酯預(yù)浸料、鋁蜂窩芯和金屬嵌件構(gòu)成，以滿足EOI Space光學(xué)有效載荷需求。RWC公司為此結(jié)構(gòu)提供了全新的工程設(shè)計(jì)，包括靜態(tài)、準(zhǔn)靜態(tài)、模態(tài)、聲學(xué)、熱等分析，以滿足太空望遠(yuǎn)鏡的發(fā)射、軌道和操作條件的要求。除此以外，RWC公司利用復(fù)合材料一體化成型的優(yōu)點(diǎn)減少了首次交付的零件數(shù)量，并且在未來的迭代中還將針對(duì)重量和生產(chǎn)效率進(jìn)行優(yōu)化。
時(shí)的科技10月11日宣布，其自主研發(fā)的傾轉(zhuǎn)旋翼電動(dòng)飛機(jī)E20 eVTOL已正式獲得由中國民用航空華東地區(qū)管理局頒發(fā)的特許飛行證，即將開始飛行試驗(yàn)。據(jù)了解E20飛機(jī)機(jī)體廣泛應(yīng)用了復(fù)合材料結(jié)構(gòu)，時(shí)的科技為了保證其機(jī)體結(jié)構(gòu)的可靠性，采取了積木式實(shí)驗(yàn)方式對(duì)復(fù)合材料結(jié)構(gòu)進(jìn)行了驗(yàn)證，獲取了基本的材料數(shù)據(jù)及許用值，并通過全尺寸試驗(yàn)驗(yàn)證了其設(shè)計(jì)強(qiáng)度。除此以外E20采用國內(nèi)首創(chuàng)的五葉大尺寸可變距旋翼系統(tǒng)，旋翼葉片采用了高強(qiáng)度復(fù)合材料制成，通過靜、動(dòng)平衡試驗(yàn)，固有頻率試驗(yàn)，強(qiáng)度試驗(yàn)，耐久試驗(yàn)等試驗(yàn)驗(yàn)證了E20旋翼結(jié)構(gòu)滿足設(shè)計(jì)要求并且具有較高的氣動(dòng)效率。自此E20 eVTOL原型機(jī)已完成所有首飛前準(zhǔn)備工作，即將開啟飛行試驗(yàn)的新階段。
10月11日，贏創(chuàng)公司發(fā)布了一款用于3D打印醫(yī)療植入物的碳纖增強(qiáng)型聚醚醚酮（PEEK）長(zhǎng)絲，成為全球首家推出此類產(chǎn)品的公司。本次推出的新產(chǎn)品分別是碳纖含量12%的VESTAKEEP® iC4612 3DF和碳纖含量20%的VESTAKEEP® iC4620 3DF，這兩款長(zhǎng)絲直徑為1.75mm，可以直接在FFF/FDM 3D打印設(shè)備上使用，用戶可以根據(jù)植入物所需的力學(xué)性能選擇使用。碳纖的高強(qiáng)度和PEEK出色的韌性賦予了這兩款產(chǎn)品優(yōu)異的力學(xué)性能。此外碳纖增強(qiáng)型PEEK長(zhǎng)絲的碳纖排布可以在3D打印過程中進(jìn)行控制。這兩款產(chǎn)品具有出色的生物相容性，適用于金屬過敏患者，并且在X射線下不會(huì)產(chǎn)生偽影。
5.復(fù)合材料代替合金應(yīng)用于小型商業(yè)衛(wèi)星
近日，美國Patz材料技術(shù)公司與美國勞倫斯利弗莫爾國家實(shí)驗(yàn)室合作開發(fā)了一種新型的光學(xué)單體外殼，具有重量輕，近零熱膨脹等特性，同時(shí)適用于商業(yè)航天領(lǐng)域的規(guī)模化生產(chǎn)。
新型光學(xué)單體外殼所使用的材料為混合了碳纖維增強(qiáng)碳納米管（CNT）的短切碳纖維預(yù)浸料，CNT的加入很好的提高了基體樹脂的力學(xué)性能，同時(shí)有效提高了碳纖維和樹脂之間的載荷傳遞能力。由該材料制成的外殼除了滿足所有合金外殼的性能要求同時(shí)，其重量也減輕80%，具有適應(yīng)未來商業(yè)航天業(yè)需求的潛力。
6.時(shí)代新材發(fā)布新型汽車復(fù)合材料控制臂
10月18日時(shí)代新材舉行了“碳”索未來雙碳主題活動(dòng)，發(fā)布了新型汽車復(fù)合材料控制臂。作為汽車懸架系統(tǒng)中的主要承載件，控制臂可以將車輪上的載荷傳遞給車身，并保證汽車可以穩(wěn)定的行駛。本次時(shí)代新材發(fā)布的復(fù)合材料控制臂采用連續(xù)增強(qiáng)纖維作為骨架主承載結(jié)構(gòu)，通過短纖增強(qiáng)塑料進(jìn)行剛度補(bǔ)償，采用注塑一步成型的方法，較傳統(tǒng)產(chǎn)品減重46%，極限強(qiáng)度提高50%。通過本次發(fā)布會(huì)，展現(xiàn)了時(shí)代新材在汽車輕量化領(lǐng)域已具備從原材料、連續(xù)纖維增強(qiáng)復(fù)合板材到混雜結(jié)構(gòu)的全產(chǎn)業(yè)鏈能力，研發(fā)的輕量化產(chǎn)品在國內(nèi)外主機(jī)廠實(shí)現(xiàn)譜系化應(yīng)用。
7.亨斯邁與福伊特開發(fā)用于Ⅳ型儲(chǔ)氫罐的碳纖維預(yù)浸絲
為了更好的應(yīng)對(duì)歐洲卡車制造商對(duì)于復(fù)合材料儲(chǔ)氫罐的嚴(yán)格標(biāo)準(zhǔn)，日前，亨斯邁宣布已與福伊特公司共同開發(fā)出新一代碳纖維預(yù)浸絲，用于生產(chǎn)儲(chǔ)存壓力高達(dá)700巴的高性能Ⅳ型儲(chǔ)氫罐。基于此，亨斯邁為碳纖維預(yù)浸絲提供了新型環(huán)氧樹脂配方，其常溫儲(chǔ)存時(shí)間更久，并且更加適應(yīng)纏繞成型工藝，其浸漬速度和纏繞速度更快，可以進(jìn)一步的提高Ⅳ型儲(chǔ)氫罐的生產(chǎn)效率。未來亨斯邁將專注于優(yōu)化環(huán)氧樹脂體系配方的熱機(jī)械性能和工藝流程，福伊特則致力于Ⅳ型儲(chǔ)氫罐的設(shè)計(jì)、認(rèn)證和自動(dòng)化生產(chǎn)工藝。
8.科羅拉多大學(xué)研發(fā)出適用于3D打印的新型連續(xù)纖維增強(qiáng)復(fù)合材料
最近，科羅拉多大學(xué)研究者從兩段式光固化樹脂出發(fā)，利用3D打印技術(shù)，制備出了高強(qiáng)度、可修復(fù)、可重塑和可回收的連續(xù)纖維增強(qiáng)復(fù)合材料。研究者發(fā)現(xiàn)，兩段式光固化樹脂可以顯著提高基體與碳纖維之間的粘結(jié)強(qiáng)度，從而提高了3D打印的樣品的力學(xué)性能。研究者將被損壞的樣品以及缺陷樣品重新加熱后，樣品的極限強(qiáng)度可以恢復(fù)到原始樣品的82%以上，該試驗(yàn)展現(xiàn)出了兩段式光固化樹脂的可修復(fù)和可重塑性能。除此以外，兩段式光固化樹脂可以輕易的被分解為低聚物，從而可以實(shí)現(xiàn)碳纖維的回收利用。
9.蘭州化物所自潤(rùn)滑纖維織物復(fù)合材料取得研究進(jìn)展
自潤(rùn)滑纖維織物復(fù)合材料是自潤(rùn)滑軸承的重要組成部分，具有高承載、耐磨損、免維護(hù)等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于航空領(lǐng)域。近年來，蘭州化物所圍繞自潤(rùn)滑纖維織物復(fù)合材料在基礎(chǔ)研究和工程應(yīng)用方面開展多項(xiàng)研究工作，并于近日發(fā)表了相關(guān)研究成果。研究者發(fā)現(xiàn)，在添加了層狀硅酸鹽基功能材料的纖維增強(qiáng)復(fù)合材料，在樹脂基體發(fā)生降解和剝落時(shí)，層狀硅酸鹽片層會(huì)在摩擦剪切作用下發(fā)生片層滑移，從而可以誘發(fā)摩擦化學(xué)反應(yīng)，改善材料的摩擦學(xué)性能。該研究成果擴(kuò)大了纖維織物自潤(rùn)滑復(fù)合材料在工程方面的應(yīng)用潛力。
10.中國科學(xué)家通過轉(zhuǎn)基因蠶仿制高強(qiáng)度、高韌性蛛絲纖維
目前的商業(yè)合成纖維中，韌性和抗拉強(qiáng)度是互相排斥的。如尼龍和凱夫拉纖維，尼龍具有更高的韌性但凱夫拉纖維則表現(xiàn)出優(yōu)異的抗拉強(qiáng)度。而蛛絲雖然兼具了兩者的優(yōu)點(diǎn)，但卻遲遲無法商業(yè)化。東華大學(xué)的科學(xué)家近日發(fā)表的研究成果展示了一項(xiàng)通過轉(zhuǎn)基因蠶生產(chǎn)蛛絲纖維的技術(shù)。研究成果顯示，這些由轉(zhuǎn)基因蠶生產(chǎn)出的蛛絲蛋白纖維其抗拉強(qiáng)度高達(dá)1299MPa，而韌性則達(dá)到了319MJ/m3，其韌性比凱夫拉纖維高6倍。該成果展現(xiàn)了通過轉(zhuǎn)基因蠶生產(chǎn)的蛛絲纖維在實(shí)現(xiàn)低成本和大規(guī)模商業(yè)化中的潛力。