1. Toray Membangunkan Kimpalan Terma CFRP dan Teknologi Pengacuan Integrasi Pantas
Pada 1 Februari 2023, Toray, sebuah syarikat Jepun, mengumumkan kejayaan pembangunan teknologi kimpalan haba berkelajuan tinggi untuk Carbon Fiber Reinforced Plastic (CFRP). Teknologi ini bertujuan untuk mencapai pengeluaran berkelajuan tinggi dan pemberat ringan struktur pesawat CFRP. Teknologi kimpalan terma Toray membolehkan penyambungan cepat dan mantap komponen CFRP termoset pada pesawat, serupa dengan kimpalan tradisional. Kaedah ikatan mudah ini melibatkan pembentukan lapisan boleh dikimpal haba pada permukaan CFRP termoset dan serta-merta memanaskan permukaan bahagian untuk mengikatnya. Ia membolehkan pemasangan pantas komponen CFRP termoset atau gabungan komponen CFRP termoset dan termoplastik tanpa memerlukan ikatan pelekat atau pengancing bolt.
Dengan menggunakan teknologi ini pada termoset CFRP dengan lapisan boleh dikimpal haba, prestasi mekanikal yang setara dengan CFRP yang kini digunakan dalam struktur pesawat boleh dicapai. Toray menyatakan bahawa kekuatan sambungan struktur kimpalan haba adalah setanding dengan struktur CFRP yang diawet bersama dalam model pesawat semasa, memastikan kebolehpercayaan teknologi ikatan dalam aplikasi praktikal. Berbanding dengan struktur aloi aluminium, struktur CFRP yang menggunakan teknologi ini boleh mengurangkan pelepasan karbon dioksida sepanjang kitaran hayatnya. Pengurangan berat pengikat bolt boleh meringankan struktur keseluruhan, seterusnya mengurangkan pelepasan ini. Toray bekerjasama dengan Boeing untuk memacu pelbagai projek pembangunan teknologi dalam pembuatan pesawat dan teknologi bahan.
Pada 16 Februari 2023, Toray mengumumkan kejayaan pembangunan teknologi pengacuan penyepaduan pantas untuk komponen boleh alih CFRP. Bahan ini diletakkan di antara buih bertetulang gentian karbon berliang ringan (CFRF) dan kulit prepreg termoset, memberikan prestasi mekanikal yang sangat baik. Teknologi baharu ini membolehkan pengacuan komponen boleh alih CFRP, seperti bumbung automotif, sepuluh kali lebih pantas daripada sistem pengacuan autoklaf tekanan tinggi tradisional. Berat produk tersebut hanya separuh daripada produk keluli. Toray akan terus menumpukan pada penyelidikan dan pembangunan teknologi ini untuk mempercepatkan penggunaannya dalam komponen kenderaan elektrik, di mana pengeluaran yang ringan dan pantas adalah penting.
2. Anak Syarikat Teijin Membangunkan Produk Sandwic untuk Pengeluaran Automotif
Pada Mac 2023, Teijin Automotive Technologies, anak syarikat Kumpulan Teijin di Jepun, mengumumkan kejayaan pembangunan dua produk teras yang bertujuan untuk memenuhi permintaan aplikasi automotif semasa dan akan datang. Hexacore ialah produk teras sarang lebah yang direka untuk proses pengacuan mampatan berkelajuan tinggi Teijin Automotive, digunakan untuk mengeluarkan panel badan kelas A yang ringan, panel bumbung dan penutup. Bahan Hexacore serasi dengan rangkaian gentian dan resin, termasuk gentian karbon atau gentian kaca, gentian aramid atau gentian semula jadi. Didakwa menggunakan bahan Hexacore boleh menjimatkan 25% berat berbanding bahagian SMC dua keping yang serupa.
Selain itu, Teijin Automotive telah membangunkan teknologi Foam-A-Core sebagai penyelesaian teras tegar untuk panel automotif kelas A, menawarkan kekuatan tinggi dan rintangan kelembapan. Teknologi ini menggunakan 30-45 proses pengacuan mampatan kedua yang sama untuk membentuk, membolehkan kedua-dua kefungsian membentuk dan pengawetan pantas. Sama seperti Hexacore, Foam-A-Core sesuai untuk panel yang diperbuat daripada pelbagai gentian, resin termoset atau termoplastik, dan menggunakan proses SMC atau RTM. Proses ini juga menghasilkan bahagian berbentuk hampir bersih, mengurangkan sisa pembuatan berbanding kaedah lain.
3. SGL Carbon Membangunkan Gentian Karbon Tunda Besar Berprestasi Tinggi
Pada akhir 2 Mac023, SGL Carbon, pengeluar gentian karbon tunda besar gred industri Jerman, mengumumkan pembangunan gentian karbon tunda besar spesifikasi 50k baharu. SIGRAFIL®CT50-4.9/235 gentian karbon ini mempunyai kekuatan tegangan tinggi 4.9 GPa (setanding dengan gentian karbon tunda kecil seperti gred T700 Toray) dan pemanjangan 2.0%. Ia memenuhi keperluan kekuatan tinggi reka bentuk vesel tekanan konvensional sambil menawarkan pemanjangan tinggi, menjadikannya sesuai untuk pasaran khusus yang menuntut kekuatan tinggi dan pemanjangan tinggi.
SIGRAFIL®CT{{0}}.9/235 gentian karbon dibangunkan berdasarkan pengeluaran berskala besar sedia ada portfolio produk gentian 50k, yang telah berjaya digunakan dalam industri seperti tenaga angin dan automotif. SIGRAFIL®CT50-4.9/235 baharu mempamerkan kekuatan tinggi (4.9 GPa) dan pemanjangan (2.0%) dan pada masa ini mempunyai kapasiti untuk pengeluaran spesifikasi 50k. Sehingga kini, prestasi cemerlang itu hanya boleh dicapai dengan gentian karbon tunda kecil. Ini melengkapkan lagi portfolio produk SGL bagi gentian karbon tunda besar spesifikasi 50k.
4. TeXtreme Memperkenalkan Bahan Tetulang Gentian Karbon Satu Arah Kebolehtelapan Tinggi
Pada awal April 2023, TeXtreme®, peneraju global dalam bahan gentian karbon tunda lapis nipis, mengumumkan pelancaran produk inovatif terbaharunya, TeXtreme® Gapped UD. Ini adalah bahan tetulang gentian karbon kering yang direka khusus untuk proses penyerapan resin. Sebagai produk terobosan, ia menawarkan prestasi cemerlang, kemudahan penggunaan dan keberkesanan kos untuk pelbagai aplikasi.
TeXtreme® Gapped UD ialah bahan tetulang satu arah rata dengan jurang 0 yang dikawal dengan baik antara tunda gentian. Jurang ini berfungsi sebagai saluran untuk resin dan pemindahan udara, membolehkan pembasahan bahan yang cepat dan seragam tanpa menjejaskan sifat mekanikalnya. Dengan pecahan isipadu gentian melebihi 60%, TeXtreme® Gapped UD memberikan prestasi mekanikal yang konsisten setanding dengan prapreg satu arah gentian karbon.
5. Syarikat Perancis Membangunkan Bahan Nano 3D Berdasarkan Carbon Fiber Prepreg
Pada akhir April 2023, NAWA, yang beribu pejabat di Rousset, Perancis, telah membangunkan bahan nano berasaskan karbon 3D revolusioner. Dengan menggunakan teknologi NAWAStitch™ mereka, yang melibatkan tiub nano karbon dijajar menegak (VACNT), ia meningkatkan komposit gentian karbon, mengurangkan keretakan atau penepian interlaminar dengan berkesan dan meminimumkan permulaan dan perambatan retakan. Ini menghasilkan 100-peningkatan kali ganda dalam kekuatan ricih dan 10-peningkatan kali ganda dalam rintangan hentaman untuk bahan komposit. Teknologi ini menjanjikan aplikasi dalam pelbagai bidang, daripada penyimpanan tenaga dan pemangkin sel bahan api hidrogen generasi akan datang kepada aeroangkasa dan industri automotif generasi akan datang.
Inovasi teknologi NAWA telah membawa kepada bahan yang lebih kuat, ringan dan lebih maju. Teknologi NAWAStitch™ menangani salah satu isu yang paling biasa dalam bahan komposit - keretakan atau penembusan antara lamina. Bertindak sebagai bahan tetulang interlaminar sejagat atau setempat untuk prepregs gentian karbon, NAWAStitch™ bertindak seperti "nano Velcro," menghalang keretakan daripada merapatkan antara muka dan menyediakan kenaikan positif dua digit dalam tetulang mekanikal, menghasilkan bahan yang hampir tidak boleh pecah. NAWAStitch™ meningkatkan prestasi komposit gentian karbon dengan ketara, meningkatkan kekuatan ricih sebanyak 100 kali dan meningkatkan rintangan hentaman sebanyak 10 kali, sambil mengurangkan berat sebanyak 20-30%. Ini membawa kepada prestasi yang lebih baik dalam pelbagai produk seperti barangan sukan, tangki simpanan hidrogen dan komponen aeroangkasa.
6. Mitsubishi Membangunkan Jenama Baharu Zarah Gentian Karbon
Pada Mei 2023, Mitsubishi Chemical Corporation mengumumkan di laman web rasminya bahawa ia telah membangunkan jenama baharu zarah gentian karbon mesra alam yang dipanggil Pyrofil™ NEO. Produk ini mempunyai ciri-ciri cemerlang berikut:
●Berat Lebih Ringan: Oleh kerana kekuatan spesifiknya yang tinggi dan kekakuan spesifik yang tinggi, ia boleh digunakan sebagai pengganti bahan termoplastik bertetulang gentian logam dan kaca, yang membawa kepada kesan pengurangan berat badan yang ketara.
●Prestasi Tinggi: Ia menawarkan ciri gelongsor yang sangat baik, sifat antistatik dan prestasi perisai gelombang elektromagnet. Ia boleh disesuaikan untuk memenuhi keperluan khusus seperti rintangan haba dan rintangan kimia, berdasarkan pelbagai piawaian.
●Kualiti Tinggi: Ia melibatkan pemprosesan semula produk sampingan gentian karbon (prepregs) dalam kemudahan pengeluaran gentian karbon.
●Pertimbangan Alam Sekitar: Ia mempunyai jejak karbon yang lebih kecil berbanding produk tradisional, menjadikannya lebih mesra alam.
Mengikut pengiraan dalaman dalam Kumpulan Kimia Mitsubishi, zarah gentian karbon Pyrofil™ NEO telah mengurangkan jejak karbon sebanyak 50% berbanding produk zarah konvensional syarikat.
7. Kumpulan Teijin dan Kumagai Membangunkan Bahan Komposit Gentian Karbon Tahan Api untuk Pembinaan
Pada 13 Julai 2023, Teijin Limited mengumumkan kerjasamanya dengan Kumagai Group Co., Ltd. dalam pembangunan bahan bersepadu bertetulang gentian tinggi bertetulang untuk bangunan tahan api. Teijin memiliki bahan bertetulang gentian berprestasi tinggi yang dipanggil "LIVELY WOODⓇ," yang merupakan bahan bersepadu yang diperkukuh dengan menggunakan bahan gentian karbon sedia ada. Dengan meningkatkan kekukuhan dan kekuatan melalui tetulang gentian karbon, bahan bersepadu menyumbang kepada meluaskan aplikasi struktur kayu. Ciri tersendiri "LIVELY WOODⓇ" ialah penggabungan plastik bertetulang gentian karbon (CFRP) antara bahan bersepadu, membolehkan bahan komposit kayu penebat yang ringan dengan ketegaran dan kekuatan yang tinggi. Apabila digunakan sebagai rasuk, ia memudahkan pembinaan bangunan kayu bersilang besar. Selain itu, walaupun Jepun mempunyai sumber pokok cedar yang banyak, kekuatannya yang rendah telah mengehadkan penggunaannya sebagai bahan binaan. Walau bagaimanapun, pengukuhan CFRP berkesan memperbaiki keadaan ini. Sebaliknya, "LIVELY WOODⓇ" tidak mempunyai ketahanan api dan tidak boleh digunakan dalam bangunan kayu yang memerlukan ketahanan api.
Kumpulan Kumagai memperkenalkan "λ-WOODⅡ Mesra Alam", teknologi komponen kayu tahan api yang memastikan ketahanan api dengan menambahkan lapisan penebat (penutup) kalis api di sekeliling bahan teras. Teknologi ini membolehkan penggunaan kayu dalam struktur tahan api. Dengan menggabungkan "LIVELY WOODⓇ" Teijin dengan "λ-WOODⅡ Mesra Alam Kumagai Group", mereka menyasarkan untuk membangunkan bahan bersepadu bertetulang gentian berprestasi tinggi baharu untuk bangunan tahan api, mengimbangi ciri prestasi masing-masing.
8. Syarikat Jepun Membangunkan Teknologi Pengimejan Visualisasi Bahan Komposit Gentian Karbon
Pada 26 September 2023, Konica Minolta, yang beribu pejabat di Chiyoda-ku, Tokyo, Jepun, mengumumkan di laman web rasminya bahawa peranti pengimejan gangguan rendah X-ray Talbot, "XtraLINQ Talbot®," telah dianugerahkan "Produk/Teknologi Anugerah" oleh SAMPE Japan, persatuan industri terkenal yang berkaitan dengan teknologi bahan termaju.
Sebagai peranti pengimejan sinar-X canggih yang menggunakan gangguan rendah Talbot yang dibangunkan oleh Konica Minolta, peranti ini boleh mengekstrak keadaan gentian dalaman bagi plastik bertetulang gentian karbon (CFRP) dalam masa yang singkat, di kawasan yang luas dan dengan tinggi. ketepatan, tanpa menyebabkan sebarang kerosakan. Ia amat cemerlang dalam mendapatkan maklumat tentang kandungan gentian tempatan, penyebaran gentian, dan orientasi gentian di dalam CFRP, terutamanya dalam CFRP dengan gentian tak selanjar dan orientasi rawak. Ciri-ciri ini berkait rapat dengan sifat fizikokimia bahan komposit. Selain itu, peranti ini membolehkan ramalan kelakuan kegagalan CFRP yang berpotensi, memberikan sumbangan penting kepada penyelidikan CFRP.
9. Toray Industries of Japan Mencapai Kejayaan dalam Teknologi Gentian Karbon Berkekuatan Ultra-Tinggi T1200
Pada 29 Oktober, 2023, Toray Industries, Inc. mengumumkan pembangunan TORAYCA™ T1200, gentian karbon berkekuatan ultra tinggi dengan kekuatan tegangan 8.0 GPa, modulus tegangan 315 GPa dan pemanjangan patah sebanyak 2.5%. Gentian karbon ini mempunyai kekuatan tegangan tertinggi di seluruh dunia dan mendapat aplikasi dalam pelbagai bidang, daripada produk sukan dan riadah kepada pesawat.
Untuk melepasi had kekuatan gentian karbon, Toray Industries menumpukan pada meningkatkan teknologi kawalan struktur skala nano proprietarinya untuk mereka bentuk dan mencapai struktur dalaman yang sangat sukar. Dengan menggunakan teknologi ini, Toray Industries berjaya membangunkan TORAYCA™ T1200 dengan kekuatan tegangan 8.0 GPa, mengatasi TORAYCA™ T1100 sebanyak lebih daripada 10% (T1100 mempunyai kekuatan tegangan 7.0 GPa). Produk ini dibangunkan di kilang Toray di Ehime, Jepun.
10. Teijin Jepun Membangunkan Serat Karbon berasaskan Bio
Pada 21 Disember 2023, Teijin Corporation, sebuah syarikat Jepun, mengumumkan di laman web rasminya bahawa ia telah memulakan pengeluaran dan penjualan gentian karbon menggunakan bahan mentah mesra alam (bio-based acrylonitrile, AN) untuk menyumbang secara aktif dalam mengurangkan pelepasan gas rumah hijau . Teijin akan menggunakan kaedah keseimbangan kualiti berdasarkan pensijilan produk mampan yang diiktiraf di peringkat antarabangsa untuk menghasilkan dan menjual gentian karbon Tenax™ menggunakan bahan mentah yang mesra alam.
Gentian prekursor PAN diperbuat daripada akrilonitril (AN) lestari yang diperoleh daripada produk berasaskan bio atau sisa dan sisa daripada kitar semula, dan ia dihasilkan menggunakan kaedah keseimbangan kualiti. Melalui kaedah ini, bahan tersebut boleh dikesan dengan cara yang betul di seluruh rantaian nilai yang kompleks, contohnya, apabila bahan mentah terbitan biojisim diadun dengan bahan mentah terbitan petroleum untuk menghasilkan produk.
Pada 29 Jun, sebelum pengumuman ini, laman web rasmi Teijin Limited menyatakan bahawa gentian karbon Tenax™ dan gentian prekursor polyacrylonitrile (PAN) yang dihasilkan di kilangnya di Mishima, Shizuoka, Jepun, telah memperoleh pensijilan ISCC PLUS (International Sustainability and Carbon Certification). , yang merupakan pembangunan mampan antarabangsa dan sistem pensijilan karbon.