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高性能连续纤维增强复合材料 3D 打印工艺
本项目以连续纤维增强热塑性聚合物基高性能复合材料零件直接3D打印为目标，采用连续纤维与热塑性聚合物为原材料，利用复合浸渍-熔融沉积的3D打印工艺实现高性能复杂结构复合材料构件的低成本一体化快速制造，打印的复合材料零件的拉伸与弯曲强度分别达到340MPa与390MPa,该技术既改进了传统3D打印零件强度不足的缺点推动了3D打印技术向工业化应用的进程，又克服了传统复合材料成型工艺成本高、周期长的技术瓶颈促进了复合材料在将来的进一步发展与应用，是一次具有革命性的创新与突破。该技术属于国内首创，获得多项自主知识产权，受到国内外越来越多机构的关注，在国内，本项目得到国家重点研发计划、国家自然科学基金、载人航天等项目的支持，开展关于工艺机理与装备等方面的研究，探索该工艺在航空航天领域的应用前景，在国外，分别与德国、俄罗斯等研究单位合作对该工艺的材料以及结构设计开展研究，研究水平国内外领先。在当今全球3D打印领域快速发展的形势下，复合材料3D打印具有巨大的发展前景，据SmarTech预测，至2026年全球用于3D打印的复合材料收入将超过5亿美元，未来十年内复合材料将成为3D打印最主要的市场机遇，目前该项技术已经开发出了成熟的工业设备，形成了成熟的装备-材料-工艺体系，具备了商业化应用的条件，已经初步在复合材料轻质结构等方面得到应用，随着该技术的成熟，将来必将在航空航天、汽车交通甚至民用领域得到广泛的应用。本项目目前正在积极寻求具有热塑性复合材料界面改性、基体材料开发、复合材料结构设计以及复合材料应用等方面特长的合作单位共同推动该新型技术的工业化进程。
西安交通大学
2021-04-11
功能可控纳米纤维复合材料修饰电极制备技术及其应用
本项目将静电纺丝、电化学修饰电极两种方法有机结合，从外表面、内容物及整掺杂等方面对基础纳米纤维修饰电极进行功能化，实现功能可控纳米纤维复合材料修饰电极的制备。.
东南大学
2021-04-13
三维机织/编织高性能纤维树脂基复合材料
以高性能纤维（玻纤、碳纤、芳纶等）为增强体，通过自有独特专利技术制 备三维正交、角联锁、间隔型机织物以及三维多向编织物，并通过树脂改性、复 合成型等技术集成制备成系列三维机织、三维编织复合材料。系列结构材料具有 质轻、高强、高模、耐冲击等性能、阻燃、隔音、隔热等特性，可广泛用于交通 工具、体育用品、军事、安全防护等领域。321 2 关键技术 ① 重构出“纤维-预制件-复合材料”在空间位置的真实图像，再现复合材 料内部纤维束空间路径、偏转和纤维束间的接触状态，定量揭示工艺织造参数之 间的关联关系；基于连续介质假设和有限变形理论，建立三维机织多尺度结构设 计方法。 ②以界面相的微观结构为切入点，从设计合理的碳纤维-环氧树脂界面微结 构入手，将碳纳米材料作为纳米改性剂引入碳纤维/环氧树脂复合材料界面中， 揭示其界面增强增韧机理，最终确立界面、结构与性能的关联机制。 3 知识产权及项目获奖情况 （1）一种用于宽幅扁平碳纤维丝束的连续定型工艺 ZL 201010519415.1 （2）一种适用于无弯曲织物织造的夹头 ZL201310303000.4 （3）一种适用于无弯曲织物织造的送经装置 ZL201310302349.6 （4）一种无弯曲织物织造的纬纱递进装置 ZL201310302920.4 （5）一种体密度梯度变化的碳纤维针刺预制体 ZL201410159117.4 （6）一种深交联结构碳纤维增强酚醛树脂基摩擦材料及其制备方法 ZL201501531119.6 4 项目成熟度 成熟度 5 级 5 投资期望及应用情况 可广泛用于交通工具、体育用品、军事、安全防护等领域。
江南大学
2021-04-13
一种碳纤维复合材料车体及其制造方法
本发明公开了一种碳纤维复合材料车体，包括车身和底板，底板与车身的底部相连，车身为一体化成型制成，包括由外向内依次设置的外蒙皮、夹心层和内蒙皮，内蒙皮上粘结有加强筋，具有刚度强度大、质量轻、隔音隔热的特点；本发明的碳纤维复合材料车体，由一体化成型制成的车身和底板连接组成，可以大幅度减少车体的连接结构，提高车体的刚度和强度，更有利于车体的安全性。本发明还公开了一种碳纤维复合材料车体的制造方法，生产一体化程度高，对于降低制造成本，同时提高车体刚度和强度具较重要的意义。
西南交通大学
2016-10-14
连续纤维增强复合材料3D打印工艺及装备
2014年，西安交通大学研究团队率先提出了一种连续纤维增强热塑性复合材料3D打印技术，将先进复合材料与3D打印工艺深度融合，突破传统复合材料基于模具制造的工艺理念，实现了具有复杂结构的复合材料构件低成本快速制造。研发团队在国家重点研发计划、国家自然科学基金等研究课题支撑下，攻克了连续纤维3D打印多项难题，形成了多项自主知识产权，填补技术空白，开发了连续纤维3D打印工艺装备，建立了复合材料多尺度界面
西安交通大学
2021-04-14
新型无石棉短纤维增强橡胶基密封复合材料制备技术
1. 项目概述石棉橡胶板（CAF)曾经是过程工业中应用最为广泛的静密封垫片材料。由于石棉是一种强致癌物质，许多发达国家都已立法禁止生产和使用含石棉纤维的制品，因此世界各国特别是工业发达国家都将开发无石棉密封材料作为密封技术领域的主要研究方向之一。上世纪90年代后，国际上一些著名密封板材生产企业，如美国的Garlock公司，奥地利的Klinger公司，英国的Flextallic公司，德国的Kempchen公司，日本的Valqua、Pillar等公司，相继研究开发了多种无石棉短纤维增强的橡胶基密封复合板材（NAFC材料），并已进入规模化生产阶段，以期在广泛的领域内全面替代CAF。我国自八十年代以来，NAFC材料的年需求量稳步上升，但受国外企业的技术封锁以及国内耐高温合成纤维品种相对单一、产量低、进口纤维价格昂贵等因素的限制，NAFC材料的开发起步艰难，目前国内该种材料的应用主要依靠进口产品，价格非常昂贵。本项目依托南京工业大学在静密封研究领域的技术优势，以传统的CAF材料制备工艺为基础，通过合理选择增强纤维、纤维表面处理工艺，研究纤维增强机理并优化材料制备工艺，不断提高产品的常温和高温性能，在保持低成本的前提基础上，系列化开发适合当前国内市场需求的短纤维增强NAFC新材料，并使其达到甚至超过国外进口同类产品的性能指标。项目成果拥有自主知识产权。所开发产品有望在静密封领域内逐步替代国外进口产品。2. 技术优势本项目制备开发的短纤维增强NAFC材料具有耐高温（300摄氏度）、低蠕变、高强度、低成本的特点。并且其制备工艺简单，基本沿用了传统CAF材料的生产设备。产品技术指标完全满足国家标准对NAFC材料性能的要求，且某些指标已经超过了国外同类进口产品。
南京工业大学
2021-04-13
石墨烯-橡胶复合材料
石墨烯橡胶复合材料的制备是一个挑战性的国际难题，采用常规方法难以制备。四川大学在国际上首次提出胶乳混合和原位还原的方法制备石墨烯橡胶纳米复合材料。解决了石墨烯的剥离和均匀分散难题，材料的机械强度、导电、阻隔等综合性能大幅度提高。提出了材料增强、阻隔、耐疲劳机理。研究工作被国际权威专家评价“他们的发现阐明了石墨烯用于天然橡胶增强的巨大潜力”。
四川大学
2021-04-11
轻金属及其复合材料
西安交通大学
2021-04-10
金属基复合材料（MMCS）
金属基复合材料是近几年来迅速发展起来的一种高技术的新型工程材料，它具有高的比刚度，比强度，优良的高温性能，低的热膨胀系数以及良好的耐磨、减摩性。由于其优良的加工、成型性能，明显的性能价格比之优势，在世界许多国家，如美国、英国、日本以及印度、巴西等对它的研究和应用开发正多层次大面积的展开。金属基复合材料的成功应用首先是在航空、航天领域，如美国宇航局（NASA
西安交通大学
2021-01-12
气凝胶隔热复合材料
气凝胶材料是一种纳米多孔性固体材料，孔隙率高达 80.0-99.8%，是最轻 的固体材料，比表面积非常大，隔热性能好。 本项目除可生产耐 650ºC 二氧化硅气凝胶隔热复合材料外，还可生产耐 1100ºC 透波型二氧化硅气凝胶隔热复合材料。气凝胶隔热复合材料可用于冷库 保温、石油管道保温、LNG 保温、高速铁路保温隔音等领域；还可用于防爆、 防弹，气凝胶材料具有吸能的特点，在防爆领域应用前景广阔。 本项目研制的二氧化硅气凝胶隔热复合材料性能指标优于国外同类产品， 耐 1100ºC 的两种二氧化硅气凝胶隔热复合材料国外尚未见报导，综合技术水平 处于国内领先，达到国际先进水平。
山东大学
2021-04-13