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国内外大学、科研院所、企业等各行业中U技研发人员和工E师的科技创新zdp来越M开参考前人或同行的科技知识U篏与专利成果,也更加重视专利、正与合理的运用和保护知识产权。同Ӟq大U技人员也从本行业的国内外科技专利成果中不断启发出新的技术创新思\Q从而更好找出属于自已独特的、科学与技术独创的创新之\Q这一点特别是对于创新型高U技企业的成长与发展则更是重中之重?
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?br />
纤l增强热塑性复合材?CFRTP)
先进的碳U维(CF)增强塑料及热塑性复合材?Carbon Fiber Reinforced Thermoplastic Resin CompositesQCFRTP)是近q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?br />
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??br />
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?br />
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?br />
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?br />
(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?br />
(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?br />
(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?br />
(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?br />
(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?br />
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?br />
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?br />
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?br />
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?br />
(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?br />
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?br />
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?br />
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^?br />
北京U盛通新材料U技有限公司以高性能化的CFRTP新材料制备与工艺技术开发作为创新的核心技术,最l研发成功全化、自动化生U,q且具备可业化的CFRTP新材料生产能力?br />
在充分深入分析与考察国内外的CFRTP新材料和应用专利成果大数据基上,l过多年的反复实验、论证和协同dQ纳盛通自d新出“梯度浸淆”新工艺技术和专用讑֤Q从而开发出高性能化、低成本化的CFRTP新材料,同时甌了中国发明专?,实用新型专利10,国际发明专利2,为实现高性能化的汽RCFRTP新材料与轻量化零部g的国产化奠定了有力的新材料基?