新材料:德国科学家开发的纤维增强复合材料有望代替金属

中研股份2018年10月8日讯  纤维塑料复合材料是一种理想的轻质结构材料,它既具有高强度、高刚性、低密度,又具有良好的阻尼性能,耐腐蚀性。

汽车应该通过轻量化实现环保的目的。一个重要的方法是用与金属具有相同稳定性的纤维 - 塑料复合材料代替金属部件。来自德国Halle (Saale)的Fraunhofer Institute材料与系统微结构研究所的一个团队与合作伙伴共同开发了纤维增强塑料复合材料。这些复合材料不仅具有非常好的轻质性能,而且是在可再生原料基础上生产的。

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新材料:德国科学家开发的纤维增强复合材料有望代替金属

在与德国北莱茵威斯特法伦州Wesel的BYK Chemie GmbH和德国德累斯顿的GK Concept GmbH的联合研究项目中,Fraunhofer IMWS开发了生物基连续纤维增强的半成品。这些半成品也被称为UD带,由平行叠加的连续纤维和基于聚乳酸的热塑性基质组成。通过将纤维加入聚乳酸从而形成环形纤维增强膜。对多个薄膜层进行叠加和热压可生成高性能板材。当进一步处理这些时,组件中的纤维取向可以在以后的应用中直接适应负载。

Fraunhofer IMWS热塑性塑料的纤维复合半成品组的负责人Ivonne Jahn表示我们将高质量的生物基纤维与作为主料的热塑性基质相连,从而获得具有非常好的机械性能的材料,例如弯曲和拉伸性能。我们的开发工作对于可持续轻质结构的应用是非常好的促进。与GKC GmbH合作,他们在Schkopau的Fraunhofer Pilot Plant Center聚合物合成和加工PAZ的同事们使用混合注塑和压制方法生产各种样品先导组件,例如扶手指示器。

此类技术和材料的发展为这些生物聚合物基复合材料未来在汽车制造业的使用奠定了基础。Ivonne Jahn预见了多种可能应用生物UD磁带领域:复合层压板性能变得越来越好。例如在以后的工业规模下,就可以为汽车内饰制造出更经济的专用部件。工厂中心现有的创新和先进工艺,加上新的材料组合,增加了未来轻量化建筑的潜力。因此生物基复合材料对于新一代材料应用是不可或缺的。

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