Inventaris van nuwe tegnologiese deurbrake in die koolstofveselbedryf in 2021

Die gebruik van lasertegnologie om hoësterkteverbinding van metaal- en koolstofveselversterkte termoplastiese saamgestelde materiale te verkry
Koolstofvesel- en glasveselversterkte termoplaste (CFRTP/GFRTP) word as gevolg van hul lae digtheid, hoë spesifieke sterkte en uitstekende chemiese weerstand toenemend gebruik om metale in baie toepassings te vervang.
In werklike CFRTP/GFRTP-toepassings is dit moeilik om hoë-sterkte heterogene binding tussen metale en termoplastiese samestellings te bereik. Om aan hierdie vereiste te voldoen, is in die afgelope paar dekades baie prosesse vir die kombinasie van metale en termoplastiek ontwikkel, insluitend binding, meganiese bevestiging en termiese sweiswerk. 'n Beduidende voordeel van hierdie tegnologie is dat dit 'n baie hoë transgeleiding en die moontlikheid van 'n baie hoë spoed werking het. Hoë elektronmobiliteitstransistors (HEMT) gebruik heteroaansluitings om teen hoër frekwensies (meer as 500GHz) te werk. Die korrekte dopingstrategie en energiebandrangskikking genereer uiters hoë elektronmobiliteit deur tweedimensionele elektrongas te vorm met minimale verstrooiing in die ongedoteerde area.

Toray-koolstofvesel wat suksesvol in die wêreld se eerste vlieënde motor gebruik is
In Januarie 2021 is die Nederlandse maatskappy PAL-V goedgekeur om Liberty "vlieënde motors" op die strate van Europa te bedryf. PAL-V is 'n akroniem vir Personal Air and Land Vehicle, en Liberty is 'n rotortuig. PAL-V Liberty rotor lemme gebruik 190gsm TORAYCA T700S/ #2510 materiaal en 150gsm TORAYCA T700G/#2510 UD koolstofvesel saamgestelde materiale, verskaf deur Toray saamgestelde materiale America, Inc. (CMA). Die bakpanele, deure en brandstoftenk gebruik 200 g/m² TORAYCA T300/ER45-stof, 300 g/m² TORAYCA T700/ER450 UD, en CK-gemengde koolstofvesel- en aramidveselmateriaal van Toray Composites (CIT) in Italië. Beide CMA en CIT is filiale van Toray Corporation.

Teijin en AEV ontwikkel LS-EV-prototipe
Teijin en AEV het gesamentlike navorsing en ontwikkeling van LS-EV (Laespoed elektriese voertuig) in 2019 begin. Die resultaat is die suksesvolle ontwikkeling van die "Blanc Robot", 'n veeldoelige LS-EV-platform wat op die voertuigbak gemonteer kan word om te reageer tot outonome bestuur, en die LS- toegerus met fotovoltaïese selle wat Teijin se polikarbonaathars "Panlite®" op die oppervlak gebruik. Dak vir EV. Dit kombineer Teijin se voorpunt-tegnologie en giet-ervaring op die gebied van liggewig, hoësterkte-materiale en verwerking met AEV se basiese ontwerp van LSEV, lae-energie-aandrywing- en beheertegnologieë en ander tegnologieë om 'n prototipe-motor onder optimale toestande te ontwerp. Neem 4 mense.

Ningbo, China besef stabiele voorbereiding van hoë-modulus en hoë-sterkte koolstofvesel CNI QM55
16 September 2021, onderneem deur die hoëprestasie-koolstofvesel- en saamgestelde materiaal-span van Ningbo Institute of Materials, China. Tydens die implementeringsproses van drie jaar het die navorsingspan deurbrake gemaak in reaksie op die dringende behoefte aan lokalisering van hoëmodulus- en hoësterkte-koolstofvesels vir hommeltuie wat naby die ruimte is. Lae-temperatuur grafitisering tegnologie is aangeneem om die stabiele voorbereiding van hoë-modulus en hoë-sterkte koolstofvesel CNI QM55 te verwesenlik. Toetse deur plaaslike professionele instellings het getoon dat die werkverrigting van die stabiele CNI QM55 koolstofvesel gelykstaande is aan dié van soortgelyke buitelandse produkte. Vervolgens is CNI QM55 koolstofvesel gebruik om die verwerking van die statiese toetsonderdele en aflewerbare van die hoofstraal van die naby-ruimte UAV suksesvol te voltooi, en die afleweringsonderdele het die vlugtoets suksesvol voltooi.

Die James Webb-ruimteteleskoop wat hoëmodulus-koolstofvesel-saamgestelde materiale gebruik het, is suksesvol in die ruimte opgelig
Op 25 Desember het die James Webb-ruimteteleskoop (JWST) wat gesamentlik deur NASA, die Europese Ruimte-agentskap (ESA) en die Kanadese Ruimte-agentskap (CSA) ontwikkel is, suksesvol vanaf Kuru, Frans-Guyana, gelanseer. Die James Webb-teleskoop bevat 'n verskeidenheid van die nuutste tegnologieë, insluitend Toray Advanced Composite (TAC) se innoverende saamgestelde materiale. TAC het saamgewerk met Northrop Grumman Aerospace Corporation, volgens sy ingenieurs- en vervaardigingstradisie in die lugvaartindustrie, saamgestelde materiale van hoë gehalte, hoë betroubaarheid gekies vir die strukturele ontwerp van optiese teleskoopelemente (OTE), Geïntegreerde Wetenskaplike Instrument Module (ISIM) en Ruimtetuigkomponente (SCE).

Koolstofveselpapier vir lugkatodes vir buigsame en herlaaibare Zn-lugbatterye
Vir die eerste keer het navorsers die hidrotermiese metode gebruik om 'n dik mesoporiese Co3O4-film in situ op die oppervlak van gesnyde koolstofvesels (CF's) te sintetiseer. Dan word die nat papiervervaardigingsproses gebruik om koolstofveselpapier (Co3O4/CP, koolstofveselpapier) in 'n buigsame sink-lugbattery (ZAB) te vervaardig. As een van die sekondêre batterystelsels het sink-lugbattery (ZAB) goeie bedryfseienskappe, soos hoë spesifieke kapasiteit en stroomdigtheid, en is dit 'n geskikte plaasvervanger vir buigsame energieopgaarbatterye. Koolstofvesel het uitstekende treksterkte, elektriese geleidingsvermoë en uitstekende buigsaamheid, so dit word 'n ideale keuse om tradisionele grafietanodes te vervang. As gevolg van lae koste en oorvloedige reserwes, het nie-edelmetaalkatalisators begin om klassieke katalisators te vervang wat gemaak is van edelmetale soos goud en rutenium. Hierdie ultra-gladde papier saamgestelde elektrode materiale het groot potensiaal en sal help om die ontwikkeling van sink-lug batterye in die velde van verskillende buigsame en draagbare energie stoor toestelle verder te versnel.