निंगबो इंस्टीट्यूट ऑफ मैटेरियल्स, चाइनीज एकेडमी ऑफ साइंसेज, उच्च प्रदर्शन कार्बन फाइबर और इसकी कंपोजिट टीम (जिसे पहले निंगबो इंस्टीट्यूट ऑफ मैटेरियल्स, चाइनीज एकेडमी ऑफ साइंसेज, स्पेशलिटी फाइबर डिवीजन के नाम से जाना जाता था, जिसे इसके बाद "निंगबो इंस्टीट्यूट ऑफ मैटेरियल्स, कार्बन फाइबर टीम" के रूप में संदर्भित किया गया) की स्थापना 2008 में की गई थी, जो उच्च प्रदर्शन कार्बन फाइबर स्थानीयकरण तकनीकी अनुसंधान और विकास पर ध्यान केंद्रित कर रही थी, विकास के 10 से अधिक वर्षों के बाद, विकास और सुधार आयोग की राष्ट्रीय इंजीनियरिंग प्रयोगशाला, विकास और सुधार आयोग के कार्बन फाइबर परीक्षण और लक्षण वर्णन मंच, झेजियांग प्रांतीय इंजीनियरिंग प्रयोगशाला और अन्य प्लेटफार्मों पर भरोसा करने वाली टीम तीन प्रमुख क्षेत्रों के पूरी तरह से स्वतंत्र बौद्धिक संपदा अधिकारों के साथ एक तकनीकी प्रणाली बनाने के लिए है। विकास के दस वर्षों से अधिक के बाद, टीम ने विकास और सुधार आयोग (एनडीआरसी) की राष्ट्रीय इंजीनियरिंग प्रयोगशाला, एनडीआरसी के कार्बन फाइबर परीक्षण और लक्षण वर्णन मंच, और झेजियांग प्रांत की इंजीनियरिंग प्रयोगशाला
उच्च प्रदर्शन कार्बन फाइबर तैयारी प्रौद्योगिकी: टीम के पास एनडीआरसी की कार्बन फाइबर तैयारी प्रौद्योगिकी की राष्ट्रीय इंजीनियरिंग प्रयोगशाला, उच्च प्रदर्शन कार्बन फाइबर औद्योगिकीकरण प्रौद्योगिकी (अनुसंधान केंद्र) की झेजियांग प्रांतीय इंजीनियरिंग प्रयोगशाला और अन्य प्लेटफॉर्म हैं, और इसने घरेलू रूप से उत्पादित टी800-ग्रेड और टी1000-ग्रेड उच्च शक्ति और मध्यम-मापांक कार्बन फाइबर की प्रमुख तैयारी प्रौद्योगिकियों और घरेलू रूप से उत्पादित एम40जे, एम50जे, एम55जे, एम60जे और एम65जे उच्च शक्ति और उच्च-मापांक कार्बन फाइबर की प्रमुख तैयारी प्रौद्योगिकियों में सफलता हासिल की है। M40J, M50J, M55J, M60J, M65J ग्रेड उच्च शक्ति और उच्च-मोड कार्बन फाइबर की प्रमुख तैयारी प्रौद्योगिकी, साथ ही M30X, M40X, M50X, M55X प्रकार के उच्च शक्ति, उच्च मोड और उच्च विस्तार कार्बन फाइबर की नई पीढ़ी की प्रमुख प्रौद्योगिकी।
उच्च प्रदर्शन फाइबर परीक्षण और लक्षण वर्णन प्रौद्योगिकी: टीम के पास राष्ट्रीय विकास और सुधार आयोग के कार्बन फाइबर परीक्षण और लक्षण वर्णन मंच, और चीन रासायनिक फाइबर उद्योग संघ के "उच्च प्रदर्शन फाइबर तैयारी और लक्षण वर्णन परीक्षण (निंगबो) मंच" आदि का स्वामित्व है। टीम ने उच्च प्रदर्शन कार्बन फाइबर परीक्षण के लिए एक पेशेवर परीक्षण प्रणाली की स्थापना और सुधार किया है, और निम्नलिखित तकनीकों का विकास किया है: सिलिकॉन कार्बाइड फाइबर, अरामिड फाइबर, पॉलीमाइड फाइबर, ग्लास फाइबर, बेसाल्ट फाइबर और पॉलीकार्बोनेट फाइबर। हमने सिलिकॉन कार्बाइड फाइबर, अरामिड फाइबर, पॉलीमाइड फाइबर, ग्लास फाइबर, बेसाल्ट फाइबर और अन्य फाइबर परीक्षण विधियों को कवर करते हुए विभिन्न प्रकार के फाइबर परीक्षण विधियों का विकास किया है, जो दर्जनों घरेलू उद्यमों, संस्थानों और वैज्ञानिक अनुसंधान कॉलेजों और विश्वविद्यालयों के लिए परीक्षण और लक्षण वर्णन सेवाएं प्रदान करते हैं।
फाइबर प्रीप्रेग प्रक्रिया और प्रसंस्करण प्रौद्योगिकी: टीम के पास एक पेशेवर उच्च-प्रदर्शन फाइबर प्रीप्रेग प्रक्रिया और उत्पादन मंच है, जो विभिन्न प्रकार के कार्बन फाइबर प्रीप्रेग प्रक्रिया मूल्यांकन और उत्पादन सेवाओं को पूरा कर सकता है, विभिन्न क्षेत्रों में उच्च-अंत अल्ट्रा-पतली प्रीप्रेग की मांग के आधार पर, जनवरी 2024 में, मंच ने सीएनआई क्यूएम 40 (एम 40 जे ग्रेड) और सीएनआई क्यूएम 55 (एम 55 जे ग्रेड) उच्च-मापांक कार्बन फाइबर के दो मॉडल सफलतापूर्वक विकसित किए हैं। अल्ट्रा-पतली प्रीप्रेग, विभिन्न मिश्रित सामग्रियों के संरचनात्मक डिजाइन, विश्लेषण और प्रसंस्करण जैसी सेवाएं प्रदान करने के अलावा, बैच उत्पादन क्षमता का निर्माण करती है।
उपरोक्त तकनीकों के अलावा, एनआईएमआर की कार्बन फाइबर टीम ने ग्राहकों की जरूरतों को पूरा करने के लिए कम लागत वाले ऐक्रेलिक-आधारित कार्बन फाइबर, धातुकृत कार्बन फाइबर, उच्च तापमान प्रतिरोधी थर्मोप्लास्टिक आकार देने वाले एजेंट और कच्चे रेशम तेल लगाने वाले एजेंट जैसे तकनीकी उत्पादों की एक श्रृंखला भी विकसित की है। यह अंक धातु-चढ़ाया हुआ कार्बन फाइबर प्रौद्योगिकी का परिचय देता है।
1प्रौद्योगिकी पृष्ठभूमि
उच्च शक्ति, उच्च मापांक और संक्षारण प्रतिरोध जैसे अपने उत्कृष्ट गुणों के कारण, PAN-आधारित कार्बन फाइबर का व्यापक रूप से राल मैट्रिक्स कंपोजिट, सिरेमिक मैट्रिक्स कंपोजिट और धातु मैट्रिक्स कंपोजिट में उपयोग किया जाता है। धातु मैट्रिक्स को मजबूत करने के लिए कार्बन फाइबर का उपयोग करके, यह समग्र सामग्री के यांत्रिक गुणों में सुधार कर सकता है, लेकिन हल्के वजन का लाभ भी बनाए रख सकता है, ताकि एयरोस्पेस और ऑटोमोटिव उद्योगों में इसके आवेदन की संभावनाओं की एक विस्तृत श्रृंखला हो।
वर्तमान में, कार्बन फाइबर और धातु मैट्रिक्स के बीच खराब गीलापन की एक सामान्य समस्या है, उदाहरण के लिए, कार्बन फाइबर प्रबलित एल्यूमीनियम मैट्रिक्स कंपोजिट में, एल्यूमीनियम पिघल कार्बन फाइबर टो में पूरी तरह से घुसपैठ करना मुश्किल है, ताकि यह मैट्रिक्स के साथ इंटरफेस से खराब रूप से बंधे हो, और कार्बन फाइबर एक मजबूत प्रभाव नहीं निभा सकते हैं, जो कार्बन फाइबर प्रबलित धातु मैट्रिक्स कंपोजिट के क्षेत्र के विस्तार को प्रतिबंधित करता है।
इलेक्ट्रोप्लेटिंग विधि उच्च गति पर कार्बन फाइबर की सतह पर धातु की परत जमा कर सकती है, टी 300 / टी 700 मानक मापांक कार्बन फाइबर, टी 800 / टी 1000 मध्यम मापांक कार्बन फाइबर, 99% से अधिक कार्बन सामग्री के साथ उच्च मापांक कार्बन फाइबर की तुलना में, चालकता स्पष्ट रूप से बेहतर है, और यह इलेक्ट्रोप्लेटिंग में धातु जमा करने के लिए अधिक अनुकूल है।
2तकनीकी विशेषताएं
निंगबो इंस्टीट्यूट ऑफ मैटेरियल्स एंड कार्बन फाइबर टीम के पास निरंतर सतह इलेक्ट्रोडपोजिशन उपकरण का एक पूरा सेट है, जिसमें कच्चे माल के रूप में उच्च मापांक कार्बन फाइबर के स्वतंत्र अनुसंधान और विकास के साथ, एक कार्बन फाइबर सतह ऑनलाइन धातु चढ़ाना प्रौद्योगिकी विकसित की गई है।
इलेक्ट्रोकेमिकल प्लेटिंग उपचार के बाद फाइबर की सतह पर निकल, तांबा, एल्यूमीनियम और अन्य विभिन्न प्रकार की धातु चढ़ाना समान रूप से पेश किया जा सकता है, चढ़ाना मोटाई को नियंत्रित किया जा सकता है; साथ ही, उपचारित कार्बन फाइबर के यांत्रिक गुणों में लगभग कोई नुकसान नहीं होता है, और चालकता में काफी सुधार होता है। धातुकृत कार्बन फाइबर का प्रतिरोध 2 ओम प्रति मीटर जितना कम होने का परीक्षण किया गया है; यह तकनीक 1-24K टो कार्बन फाइबर के धातुकरण के लिए लागू है।
संभावित अनुप्रयोग: धातुकृत कार्बन फाइबर एयरोस्पेस क्षेत्रों जैसे एंटेना, सेंसर, विद्युत चुम्बकीय परिरक्षण, ऊर्जा क्षेत्र जैसे उच्च गति मोटर रोटर, विद्युत तापन सामग्री और चिकित्सा तार की जरूरतों को पूरा कर सकता है।
3 मुख्य पेटेंट और सहयोग विधियाँ
1),आविष्कार पेटेंट CN114775274A कार्बन फाइबर के निरंतर सतह धातुकरण के लिए एक विधि और उपकरण (अधिकृत)
पेटेंट आविष्कारक: कियान शिन, मा होंगबो, जिन लू, झांग योंगगांग, वांग ज़ुएफई, झोंग जुनजुन, ज़ी जियानहाई
वर्तमान आविष्कार कार्बन फाइबर सतह उपचार के तकनीकी क्षेत्र से संबंधित है, और कार्बन फाइबर के निरंतर सतह धातुकरण के लिए एक विधि और उपकरण का खुलासा करता है, जो सरल उपकरण और छोटे उपचार चक्र के साथ कार्बन फाइबर सतह धातुकरण की निरंतर तैयारी का एहसास कर सकता है।
2), आविष्कार का पेटेंट CN112861337B कार्बन फाइबर हेयरलाइन द्वारा गर्म करने के बाद कार्बन फाइबर की सतह के तापमान की भविष्यवाणी करने की एक विधि (अधिकृत)
पेटेंट आविष्कारक: सु होंगमिंग, झांग योंगगांग, यू शुइक्सिन, वो जुनकांग, आर्टिकल एप्पल
वर्तमान आविष्कार कार्बन फाइबर हेयरलाइन के गर्म करने के बाद उसके सतही तापमान का पूर्वानुमान लगाने के लिए एक विधि का खुलासा करता है, जिसमें कार्बन फाइबर हेयरलाइन के गर्म करने के बाद उसके सतही तापमान का पूर्वानुमान लगाने के लिए गणितीय मॉडल विधि का उपयोग किया जाता है, तथा इस विधि का उपयोग करके कार्बन फाइबर हेयरलाइन के जोड़ों को कम किया जाता है तथा कार्बन फाइबर हेयरलाइन की लंबाई को बढ़ाया जाता है, ताकि सरल निर्माण, बेहतर सुरक्षा और सौंदर्यबोध, तथा कम लागत और वजन के प्रभाव को प्राप्त किया जा सके।