碳纤维复材闪耀2022北京冬奥会!

常州市科协 2022-02-14

北京冬奥会的举办,世界瞩目。一系列拥有碳纤维自主知识产权的冰雪装备、核心技术,同样惊艳无比。

01 TG800碳纤维制作的雪车和雪车头盔。

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为了能让“冰上F1”高速奔驰,雪车车身所用的材料要求质量轻、强度高,而这样的材料也正是航空航天领域大量应用的,因此,制造雪车瞄准了碳纤维复合材料这一最先在航天航空领域应用发展的新型材料,而且采用了高强度等级国产TG800宇航级碳纤维复合材料。采用碳纤维复合材料后,雪车能在保证运动员安全的前提下,最大程度减轻车身重量,降低重心,使雪车滑起来更平稳。据介绍,碳纤维复合材料的双人雪车车身重量只有50公斤左右,材料的高强度和独特的吸能特性,还能保护运动员在撞车事故中不受到伤害。


02 碳纤维为北京2022冬奥会火炬“飞扬”披上了“外衣”。

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这是全球首次实现以碳纤维复合材料制作奥运火炬外壳,解决了氢燃料燃烧时火炬需要耐高温的技术难题,使其具有“轻、固、美”等特点,能够实现在高于800摄氏度的氢气燃烧环境中正常使用,相比冰冷的金属火炬外壳,“飞扬”更加让火炬手感到温暖,助力“绿色奥运”。


03 用于开幕式的发光杆采用了碳纤维复合材料。

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长9.5米,首端直径3.8公分,末端直径1.8公分,重量3斤7两。这根看似普通的杆不仅科技感满满,其中还充满了刚柔并济的中国美学。


04 碳纤维储氢气瓶。

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首批46台氢能通勤大巴全部使用165L储氢气瓶组,设计续航里程可达630公里。


05 国产3D打印第一代高性能碳纤维复合材料速滑冰鞋。

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与中国高端速滑冰鞋相比,碳纤维冰鞋重量减轻3%-4%,冰鞋剥离强度提升7%。


06 碳纤维冰球杆。

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冰球杆基材碳纤维复合材料采取在制作碳纤维布时混入流体成型剂的工艺方法,将流体成型剂的流动性降低到预设阈值之下,并使碳纤维布的质量误差控制在±1g/m2-1.5g/m2;将碳纤维布制作的碳纤维球杆基材放入模具中,模具的充气压力控制在18000Kpa至23000Ka,并对碳纤维球杆基加热,以使冰球杆成型。流体成型剂用于附着在碳纤维布表面,一方面增加碳纤维布的韧性,另一方面提升球杆整体的结构强度。通过提供低流动性的流体成型剂,且模具的充气压力一定时,可保证碳纤维球杆基材表面仍然有足够的流体成型剂附着,并参与后续的成型过程中,充足的流体成型剂保障了冰球杆的韧性,使得运动员在挥打冰球杆时不易出现球杆开裂或折断的情形,确保冰球杆结实耐用。


07 碳纤维发热电缆助力冬奥村公寓供暖。

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为了让运动员阻隔冬季的寒冷,在张家口冬奥村,一种新型装配式外墙板及碳纤维发热电缆安装在运动员公寓里,既绿色环保又温暖舒适。冬奥村运动员公寓房间内的地板下铺设碳纤维发热电缆,采用电供热,将电能直接转化为热能,减少热量损耗。所使用的电能也全部来自张家口的风能发电,清洁可再生,绿色环保。碳纤维发热线缆在工作时,会释放出远红外线,对运动员的康复和经脉活络,有较好的理疗作用。


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江苏集萃碳纤维及复合材料应用技术研究院有限公司(以下简称“研究院”)成立于2020年8月,是多方共同出资设立的国有参股公司,也是江苏省产业技术研究院下属专业研究所(碳纤维及复合材料应用技术研究所),落户于江苏省常州市滨江国际企业港。

研究院主要致力于碳纤维及复合材料的应用研究,以市场需求、行业应用为牵引,针对航空航天、轨道交通、汽车、新能源军工及医疗等行业应用的关键、薄弱和共性环节,通过搭建“政、产、学研、用、金、人才、方法高度集成的系统平台,为创新项目提供全方位资源,为合作研发提供深度支持,为同行企业提供公共服务,为龙头企业孵化产业。通过协同创新、系统创新,集成创新,引领实现碳纤维及复合材料的应用向高性能、低成本、规模化跨越发展。