纤l增强热塑性复合材料在汽R上的应用
2017-07-26 来源:复材应用技? 点击?/span>
关键词：纤l?/a> 增强热塑?/a> 复合材料
专利不仅是对创新知识产权的保护，同时也ؓ行业发展提供客观的大数据。笔者通过分析比较国内外专利大数据Q对当前火热的碳U维增强热塑性复合材料进行分析，梳理ȝ了碳U维增强热塑性复合材料在汽R上的应用?/span>
纤l增强热塑性复合材?CFRTP)
先进的碳U维增强塑料及热塑性复合材料是q年来国际复合材料领域发展速度最快的高新U技前沿技术之一Q是国内外科研部门和材料企业都投入巨资和人力竞相开展研I、开发与应用的一U高性能化、绿色环保化的新材料?/span>
1000W纤l增强热塑性复合材?CFRTP)风电叶片
通过选择原材料如纤l?CF)、热塑性树脂基?plastics)和添加剂的种cR配比、加工成型方法、含量和纤l?单丝和编l物)铺层数量与方式进行多l䆾、多相态、多度的宏观与(?微观的复合成形过E?物理q程和化学过E?制备复杂l构与性能的CFRTP新材料，q且可以Ҏ产品要求q行复合材料_化结构与预定化性能的智能化、自动化、高效化的设计与_֯生刉，从而可使碳U维复合材料辑ֈ不同物理、化学、机械力学和Ҏ功能Q从而各种CFRTP复合材料制品h设计自由度大、尺寸稳定、翘曲度低、抗疲劳、抗老化、耐蠕变等显著优点。CFRTP既可以部分替代h格昂늚工程塑料和CFRP材料制品Q也可以部分替代轻质金属材料(如铝镁合??/span>
CFRTPhQ密度低(1.10-1.60g/cm3)、强度高、抗冲击韧性好、抗疲劳性好Q同时又h可回收再循环使用、加工成型快、制造成本低的突Z异特炏V?/span>
LED昄q碳U维增强热塑性复合材?CFRTP)单体模组支架
主要分ؓ三种cdQ?1)短切纤l?SCF)增强型CFRTP;(2)长碳U维(LCF)增强型CFRTP;(3)q箋纤l?CCF)增强型CFRTPQ包括单向碳U维增强热塑性预带CFRTP、碳U维多相、多角度的编l物(?增强型CFRTP。各U类型CFRTPh不同的机械力学性能和功能特征，q且q开发与应用于不同领域和行业的各UŞ式品或制品?/span>
电动汽R纤l增强热塑性复合材?CFRTP)子板g(注塑?
先进的碳U维复合材料(包括CFRP和CFRTP)l汽车和雉件制造业带来H出优势Q可以表现在Q?/span>
(1)轻量化：汽R轻量化最直接影响的就是节能、加速、制动性能的提升。R重减?0%Qa耗降?~8%Q排N?~6%Q?-100km/h加速性提?-10%Q制动距ȝ?~7m?/span>
(2)安全性：车n轻量化可以整R的重心下U，提升了汽车操U늨定性，车辆的运行将更加安全、稳定，h极佳的能量吸收率Q碰撞吸能能力是钢的六到七倍、铝的三到四倍，q进一步保证了汽R行驶的安全性?/span>
(3)舒适度Q具有更高的震动dQ轻合金需?U才能停止震动，2U就能停止，对于整RNVH(噪声、振动与声振_糙?的提升A献同样很大，会大q增强汽车行驶的舒适性?/span>
(4)可靠性：h更高的疲力_度，钢和铝疲力_度是抗拉强度?0-50%Q可?0-80%Q材料疲力_靠性有较大提升?/span>
(5)提升车n开发水qI可设计性比金属强，因此更易于Rw开发的“^台化、模块化、集成化”。Rw及金属q_的合Rw结构对于传l汽车Rw结构而言Q可以做到大大减零件种c，减少工装投入Q羃短开发周期。尤其对于新能源汽R企业QRw不仅可以节U冲压、焊装生产线及模、夹L投入Q减d定资产占资配比，优化企业资配置l构Q而且在市场宣传上更具影响力?/span>
U观奔驰、宝马、奥q等高端品牌汽R企业在品线中的应用布局Q可以预见CFRTP新材料在汽R上的应用必然成ؓ未来发展方向?/span>
国内外专利大数据
纤l及复合材料产业是战略性、基性的新材料业，也是国际上高技术竞争的关键领域。相对国外发辑֛家而言Q该行业国内的技术落后较大，产业发展整体水^低?/span>
利用合n汇智信息U技incoPat大数据库q_(收录了全?05个国家和地区及组l的1.2亿g专利)Q检索出q三十多q来关于纤l?CF)增强塑料和热塑性复合材?CFRTP)开发及应用的专利成果及原创核心专利影响因素排名发现Q世界各国越来越重视CFRTP新材料及产品的研I、开发与应用?/span>
具体表现在：
(1)q年来，x的CFRTP新材料品U明昑֢多，但原创核心专利基本都来自国外Q特别是国外企业甌的专利都是最新、最核心、最原创的高技术专利，保护范围q泛且全面?/span>
(2)h“更轅R更强、更环保”的CFRTP轻量化应用的雉件设计、制造技术己l成为国际新材料工业未来发展的一个大势?/span>
国外x的CFRTP新材料和应用专利更趋向于民用产品Q且来多Q行业应用广泛。而国内申报的CFRTP新材料专利中Q原创核心专利基本没有，产品应用专利则明显更?/span>
从专利大数据的分析和考察中，可以明显发现QCFRTP和应用核心专利数量最多的是日本东丽株式会C?公司)Q约?1-54%;其次是日本三׃队뀁东邦、帝人公司，U占17-22%;德国的SGL公司、巴斯夫公司{约?2-16%;国的赫氏公司、氰特公司等U占8-9%;英国和法国公司等U占?-6%;而中国的大学、中U院所、科技新材料以及企业所占有核心专利数量U占1-3%Q应用核心专利更是基本没有?/span>
ȝ来看Q在CFRTP新材料和应用领域Q目前中国业化仍然属于落后状况Q必d大h、胦、物的投入，快赶上国外发展水^?/span>
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