高效率製備與應用技術開發
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高效率製備與應用技術開發碳/碳、碳/玻多層織造及其複合材料低成本、高效率製備與應用技術開發。碳纖維複合材料[1]是國家發展的關鍵戰略材料，以其優異的力學性能廣泛應用於國防軍工、航空航天領域。近年來，我國碳纖維複合材料製備技術取得了較快發展，但由於低成本、高效率生產的關鍵技術被歐美國家壟斷，嚴重阻礙了在風電、汽車等民用領域的應用，造成國內碳纖維產能利用率低、產能浪費嚴重。研究證明，生產製造成本占碳纖維複合材料成本的70%以上，因此降低生產製造成本成為主要研究方向。
技術原理、技術要點
項目針對碳纖維複合材料生產流程中效率低、成本高的技術難題，歷經多年技術攻關，突破了低成本、高效率、工業化製備關鍵技術，建立了多層織物高效編織-復材快速成型自動化生產線，產品批量應用於風電、汽車等領域。
主要創新點如下
（1）開發了碳纖維恆寬在線展纖技術，建立了溫度、張力、線速對在線展纖的影響數學模型，優化了工藝參數；研發了恆溫恆張力恆線速的控制技術，實現展纖寬度可控、寬度均勻一致，24K以上碳纖維從8mm實時地展寬至13mm ，48K碳纖維展纖寬度≥16mm，達到小K數產品的同等性能，降低了材料成本。
（2）開發了碳/碳（碳纖維）多層自動化織造技術。設計了碳纖維多軸向經編機三十軸聯動的數學模型，解決了二十九根軸與機器主軸的協調和同步運行；發明了單軸機器人[2]的智能儲紗技術，實現單位時間內斷續鋪緯長度精確等於恆溫恆線速的展纖長度。解決了大絲束碳纖維多軸向鋪層全規格編織過程中，0°、±30°、±45°、±60°等特殊角度的可鋪設性技術難題，實現了多層大絲束碳纖維多軸向織物對以上特殊角度的靈活設計性、準確性和可編織性，碳/碳多層織物的高效製備。
（3）開發了碳/玻層間混合編織技術，研發了碳纖和玻纖兩種材料的恆速張力閉環控制技術、自動化混合鋪設技術，碳/玻多層混編織物的自動化織造技術，實現纖維均勻分布，結合客戶成本需求，碳纖維比例可從8%-95%區間內任意調節，拉伸模量可在50-100GPa範圍內調節。
（4）開發了複合材料快速成型工藝技術，研發了預成型體製備工藝、模具製備技術及複合材料濕法成型技術，解決了快速浸潤、固化成型技術難題。通過織物裁切技術、預成型體製備、快速成型、複合材料加工等技術研究，實現自動化製備，生產效率5min/件。
項目獲授權發明專利10件，制修訂國標2項，分別為（GB/T30021-2013《經編碳纖維增強材料》、GB/T 29762-2013《碳纖維纖維直徑和橫截面積的測定》）。 近二年新增產值產20億元。有力保障了中材科技風電葉片、中航復材等國內大型企業裝備原材料的自主化，具有巨大的經濟及社會效益。