Genombrott inom högpresterande kolfiber: Ningbo Institute of Materials Technology & Engineering uppnår milstolpar
Teamet för kolfiber och kompositmaterial vid Ningbo Institute of Materials Technology & Engineering, Chinese Academy of Sciences, har nyligen markerat ett betydande framsteg inom området högpresterande kolfiber. Deras innovativa utveckling av M55X-kolfibern, känd för sin höga hållfasthet, modul och töjning, har sett ytterligare förbättringar i mekaniska egenskaper. Enligt tester utförda av professionella inhemska institutioner har denna kolfiber en draghållfasthet på 5,18 GPa, en dragmodul på 544 GPa och en brottöjning på 0,95 %. Dessa siffror placerar M55X-kvaliteten gynnsamt mot Toray Industries nyligen utvecklade M46X-kolfiber, som registrerar en draghållfasthet på 5,{10}} GPa och en dragmodul på 437 GPa.
I januari 2016 uppnådde NIMTE-teamet en inhemsk förstagång genom att bemästra de viktigaste produktionsteknikerna för M55J-klassen höghållfast och högmodulerad kolfiber. Efter en rad tekniska valideringar, uppskalning för stabil produktion och prepreg-processutvärderingar etablerade teamet sin egenutvecklade CNIQM55 (M55J-kvalitet) kolfiberprodukt. Denna kolfiber matchar utländska motsvarigheter i dragmodul samtidigt som den överträffar dem i draghållfasthet och når 4,30 GPa jämfört med det internationella genomsnittet på 4,02 GPa. CNIQM55-kolfibern har framgångsrikt implementerats i drönare nära rymden.
I kontrast till traditionella kolfibrer av M55J-kvalitet, som är kända för sin höga modul men är spröda på grund av lägre hållfasthet och töjning, representerar M55X-kvaliteten en betydande förbättring. Med utgångspunkt i CNIQM55 har NIMTE-teamet optimerat fiberns mikrostruktur och makroskopiska prestanda. Kolfibern av M55X-kvalitet bibehåller en dragmodul på 54 0 GPa samtidigt som den överträffar en draghållfasthet på 5,0 GPa för första gången, vilket markerar en ökning med nästan 1 GPa jämfört med den japanska Toray M55J kolfibern. Denna förbättring förväntas förbättra fiberns duktilitet och bearbetbarhet.
Från och med nu har NIMTEs kolfiberteam utvecklat nyckeltillverkningstekniker för en mängd olika kolfibrer, inklusive kvaliteterna M30X, M40X, M50X och M55X. Deras produkter har testats och godkänts av professionella inhemska institutioner. I en patentansökan som lämnades in i juli 2023 har teamet visat förmågan att producera en icke namngiven kolfiber med ultrahög modul med en draghållfasthet på 4,0 GPa och en anmärkningsvärd dragmodul på 640 GPa.
