Ko te muka waro he mea hou he mea hou me te ihirangi waro ki runga ake i te 95%, he iti te kiato, te kaha teitei, te kaha o te pāmahana teitei, te tino matū matū, te anti-ngenge, te kakahu-aukati horoi me etahi atu tino pai o te tinana me te matū, he pai te wiri, he pai te kawe i te waiariki, te whakamarumaru hiko me etahi atu waahanga whakareatanga iti. Ko enei taonga tino pai ka whakamahia te muka waro i roto i te aerospace, te whakawhiti tereina, te hanga waka, nga patu me nga taputapu, nga miihini hanga, te hanga hanganga, te miihini moana, te miihini hinu, te hau hau, nga taonga hakinakina me etahi atu mara.
I runga i nga hiahia rautaki o te motu mo nga rauemi muka waro, kua whakarārangihia e Haina tetahi o nga hangarau matua o nga ahumahi ka puta ake e aro ana ki te tautoko. I roto i te motu "Tekau ma rua-Rima" Mahere Pūtaiao me te hangarau, ko te whakarite me te hangarau tono o te muka waro mahi teitei ko tetahi o nga hangarau matua o nga ahumahi hou e tautokohia ana e te kawanatanga. Mei 2015, te Kaunihera State mana tukua "Made in China 2025", nga rauemi hou rite tetahi o nga wahi matua o te kaha whakatairanga me te whanaketanga, tae atu ki te tiketike-mahi rauemi hanganga, hiato matatau ko te arotahi o te whanaketanga i roto i te mara o te rauemi hou. I te marama o Oketopa 2015, ka whakaputaina e te Manatū Ahumahi me te Ahumahi Korero te "China Manufacturing 2025 Key Areas Technology Roadmap", "te muka mahi-nui me ona hiato" hei rauemi rautaki matua, ko te whaainga 2020 ko "nga hiato waro waro whare ki te whakatutuki i nga whakaritenga hangarau o nga waka rererangi nui me etahi atu taputapu nui." Noema 2016, te Kaunihera State te "tekau ma toru-rima" motu Rautaki puta Ahumahi Development mahere, mārama tohu ki te whakapakari i te ahumahi rauemi hou whakarunga, me te tautoko mahi tahi whakararo, i roto i te hiato muka waro me etahi atu mara ki te kawe i te whakaaturanga pairati tono mahi tahi, te hanga i te tūāpapa tono mahi tahi. I te marama o Hanuere 2017, ko te Manatū Ahumahi me te Whakawhanaketanga, te NDRC, te pūtaiao me te hangarau, me te Manatū Moni i hanga tahi te "Arahi mo te whakawhanaketanga o nga ahumahi rauemi hou", me te kii mai i te tau 2020, "i roto i te waro hiato waro, te kounga teitei o te maitai motuhake, nga rauemi whakarewa marama me etahi atu mara ki te whakatutuki i te neke atu i te 70 nga taputapu hangarau hou e tautoko ana i nga taputapu hangarau hou o te ahumahi me te tono. ahumahi.”
Na te mea he mahi nui te muka waro me ona hiato i roto i te whakamarumaru o te motu me te oranga o te Tangata, he maha nga tohunga e aro ana ki ta raatau whanaketanga me te tātari i nga ahuatanga rangahau. I arotakehia e Dr. Zhou Hong nga takoha putaiao me te hangarau i mahia e nga kaiputaiao o Amerika i te timatanga o te whakawhanaketanga o te hangarau muka waro mahi nui, a ka tirotirohia, ka ripoatahia mo nga tono matua 16 me nga ahunga whakamua hangarau hou o te muka waro, me te hangarau hanga, nga taonga me te tono o te muka waro polyacrylonitrile me ona whanaketanga hangarau o naianei i arotakehia e Dr. te whanaketanga o te muka waro i Haina. I tua atu, he maha nga taangata i whakahaere rangahau mo te tātari metrology o nga pepa me nga patent i roto i te mara o te muka waro me ona hiato. Hei tauira, ko Ma Xianglin me etahi atu mai i te tirohanga o te metrology mai i te tohatoha patent muka waro 1998-2017 me te tono o te waahi o te tātari; Ko Yang Sisi me etahi atu i runga i te papaahoarangi mo te rapu patent papanga muka waro o te ao me nga tatauranga raraunga, mai i te ia tau o te whanaketanga o nga patent, patentees, Ka tātarihia te hotspot hangarau patent me te patent matua o te hangarau.
Mai i te tirohanga o te rangahau muka waro me te ara whanaketanga, rangahau o Haina tata tukutahia ki te ao, engari he puhoi te whanaketanga, tiketike-mahi waro muka production tauine me te kounga whakaritea ki whenua ke i te āputa, i reira ko te hiahia akiaki ki te tere ake te R & amp; d te tukanga, te whakatakotoranga rautaki whakamua, kapohia te whai waahi ki te whakawhanake i nga umanga a meake nei. No reira, ka tirotirohia e tenei pepa i te tuatahi te whakatakotoranga kaupapa o nga whenua i roto i nga mahi rangahau muka waro, kia mohio ai ki te whakamahere o te R & amp; d ara i roto i nga whenua, me te tuarua, no te mea he tino nui te rangahau taketake me te rangahau tono o te muka waro mo te rangahau hangarau me te whanaketanga o te muka waro, na reira, Ka whakahaerehia e matou he tātaritanga metrology mai i nga tuhinga rangahau rangahau-SCI me te tono rangahau hua-patent i te wa ano ki te whiwhi i te maaramatanga o te R & amp; d te ahunga whakamua i roto i te waahi o te muka waro, me te tirotiro i nga whanaketanga rangahau tata nei i tenei mara ki te Peep International Frontier R & amp; d te ahunga whakamua. Ka mutu, i runga i nga hua rangahau i runga ake nei, ka tukuna etahi whakaaro mo te huarahi rangahau me te whanaketanga i te mara waro waro i Haina.
2. Cmuka arbontahora kaupapa rangahau owhenua/rohe nui
Ko nga whenua hanga matua o te muka waro ko Japan, Amerika, South Korea, etahi whenua Pakeha me Taiwana, Haina. Ko nga whenua hangarau matatau i te timatanga o te whakawhanaketanga o te hangarau muka waro kua mohio ki te hiranga o tenei rauemi, kua whakatutukihia te whakatakotoranga rautaki, te kaha ki te whakatairanga i te whanaketanga o nga rauemi muka waro.
2.1 Japan
Ko Japan te whenua tino whakawhanakehia mo te hangarau muka waro. Ko nga kamupene e 3 i Toray, Bong me Mitsubishi Liyang i Hapani e pa ana ki te 70% ~ 80% o te maakete o te ao o te hanga muka waro. Heoi ano, he mea nui a Hapani ki te pupuri i ona kaha i roto i tenei mara, ina koa ko te whakawhanaketanga o nga muka waro i runga i te pan-whakamahinga teitei me te kaha me nga hangarau pai-taiao, me te kaha tautoko a te tangata me te putea, me te maha o nga kaupapa here, tae atu ki te mahere hiko taketake, te whakatakotoranga rautaki mo te tipu ohaoha me te Kawa Kyoto, Kua hanga tenei hei kaupapa rautaki e tika ana kia anga whakamua. I runga i te kaupapa taketake mo te kaha o te motu me te Kaupapahere Taiao, kua tukuna e te Manatū ohaoha, ahumahi me nga rawa o Hapani te "Te kaupapa rangahau hangarau whakaora me te Whakawhanake". I tautokohia e te kaupapa here i runga ake nei, kua kaha ake te mahi a te umanga muka waro Hapani ki te whakakotahi i nga waahanga katoa o nga rauemi me te whakatairanga i te otinga o nga raru noa i roto i te umanga muka waro.
Ko te "whakawhanaketanga hangarau penei i nga mea hanga hou hou" (2013-2022) he kaupapa i whakatinanahia i raro i te "Tumahi rangahau Whanaketanga a meake nei" i Hapani ki te tino whakatutuki i te whakawhanaketanga o nga hangarau hanga hou e tika ana me te whakakotahitanga o nga rawa rereke, me te kaupapa matua o te whakaiti i te taumahatanga (hawhe o te taumaha o te motuka) o nga tikanga kawe. Na ka mutu ka mohio ki tana whakamahinga mahi. I muri i te tango i te kaupapa rangahau me te whanaketanga i te tau 2014, i whakawhanakehia e te Ahumahi Hangarau Whakawhanaketanga Agency (NEDO) etahi kaupapa iti i roto i nga whaainga whanui o te kaupapa rangahau waro Fiber "Te rangahau taketake me te whanaketanga muka waro hou" ko: ki te whakawhanake i nga pūhui hou o te muka waro; ki te whakamarama i te tikanga hanga o nga hanganga waro; me te whakawhanake me te whakarite tikanga aromatawai muka waro. Ko te kaupapa, i arahina e te Whare Wananga o Tokyo me te whakauru tahi ki te Institute of Industrial Technology (NEDO), Toray, Teijin, Dongyuan, me Mitsubishi Liyang, he nui te ahunga whakamua i te marama o Hanuere 2016, a ko tetahi atu pakaruhanga nui i roto i te mara o te muka waro paraharaha i muri mai i te tenenga o te "Aratau Kondo" i Japan i te tau 1959.
2.2 United States
I whakarewahia e te US Defense Pre-Research Agency (DARPA) te kaupapa Advanced Structural Fiber i te tau 2006 me te whai ki te whakakotahi i te ope rangahau putaiao nui o te whenua ki te whakawhanake i nga muka hanganga reanga hou i runga i nga muka waro. I tautokohia e tenei kaupapa, ko te roopu rangahau o te Georgia Institute of Technology i te United States i pakaru i roto i te hangarau whakarite waea mata i te tau 2015, me te whakanui ake i tana modulus elastic e 30%, e tohu ana i te United States me te kaha whanaketanga o te tuatoru o nga reanga o te muka waro.
I te tau 2014, i panuitia e te Tari Pungao o Amerika (DOE) he putea 11.3 miriona taara mo nga kaupapa e rua i runga i "nga tukanga catalytic maha-taahiraa mo te huri o nga huka koiora kore-kai ki roto ki te acrylonitrile" me "te rangahau me te arotautanga o te acrylonitrile i ahu mai i te hanga koiora" ki te whakatairanga i te whakamahinga o te whakangao-koiora hei whakatairanga i te whakamahinga o te whakangao. nga rauemi muka waro mo te hanga i nga rauemi mata kore-kai ka taea te whakahou, penei i te biomass rakau, me te mahere ki te whakaheke i te utu hanga o nga muka waro hou hou ki raro iho i te $5/lb i te tau 2020.
I roto i te Maehe 2017, te US Tari o Energy kauwhautia ano 3.74 miriona o taara i roto i te pūtea i te "iti-utu waro muka Wāhanga R & amp; d kaupapa" arahina e te Western American Institute (WRI), e arotahi ana ki te whanaketanga o te iti-utu waro waro wāhanga i runga i ngā rauemi pērā i te waro me te koiora.
Hōngongoi 2017, te US Tari o Energy kauwhautia te pūtea o 19.4 miriona o taara ki te tautoko i rangahau me te whanaketanga o matatau waka pūngao-pai, 6.7 miriona o e whakamahia ana ki te utu i te faaineineraa o te waro muka iti-utu whakamahi rauemi rorohiko, tae atu ki te whanaketanga o tikanga aro mātai maha-tauine mō te hangarau rorohiko integrated ki te aromatawai i te hihiko o te hou o te waro muka molecular mahi, me te waro muka molecular mahi. ka whakamahia nga taputapu ki te whakawhanake i nga taputapu rorohiko hou-a-toi hei whakapai ake i te pai o te whiriwhiringa o nga rauemi mata waro waro utu iti.
2.3 Europe
Ko te ahumahi muka waro Pakeha i whakawhanakehia i Hapani me Amerika i nga Hitu tekau, waru tekau ranei o te rautau 20, engari na te hangarau me te whakapaipai, he maha nga kamupene hanga muka waro kotahi kaore i piri ki te waa tipu teitei o te tono muka waro i muri i nga tau 2000 ka ngaro, Ko te kamupene Tiamana SGL anake te kamupene i Uropi kua whai waahi nui ki te maakete muka waro o te ao.
I te marama o Whiringa-a-rangi 2011, i whakarewahia e te Kotahitanga o Europi te Kaupapa Eucarbon, e whai ana ki te whakapai ake i nga kaha hangahanga a te Pakeha i roto i te muka waro me nga rawa kua whakamotitia mo te aerospace. E 4 tau te roa o te kaupapa, me te moni haumi o 3.2 miriona euros, a, i te marama o Mei 2017, i angitu te whakatuu i te raina whakaputa muka waro motuhake tuatahi a Europe mo nga tono mokowhiti penei i nga amiorangi, na reira ka taea e Europe te neke atu i tana ti'aturi kawemai ki te hua me te whakarite i te haumaru o te tuku rauemi.
Ko te anga o te EU Seventh mahere ki te tautoko i te "muka waro mahi i roto i te faaineineraa o te pūnaha precursor hou ki te utu-whai hua me te mahi whakahaere" (FIBRALSPEC) kaupapa (2014-2017) i roto i te 6,08 miriona euros. Ko te kaupapa 4-tau, e arahina ana e te National Technical University of Athens, Greece, me te whai waahi o nga kamupene maha penei i Itari, te United Kingdom me Ukraine, e arotahi ana ki te whakahou me te whakapai ake i te tukanga o te whakarite tonu o nga muka waro-polyacrylonitrile ki te whakatutuki i nga mahi whakamatautau o nga muka waro e pa ana ki te pan. Kua tutuki pai te kaupapa i te whakawhanaketanga me te tono o te muka waro me te hangarau hiato whakarei mai i nga rauemi polymer pararopi whakahōu (pēnei i te supercapacitors, nga rerenga ohorere tere, me nga miihini whakakikorua hiko hiko hiko me te whanaketanga raina whakaputa o nanofibers, me etahi atu).
Kei te piki haere te maha o nga waahanga ahumahi, penei i te miihini, te hiko hau me te hanga kaipuke, e hiahia ana ki nga hiato maamaa, teitei te mahi, he maakete nui pea mo te umanga muka waro. Ka whakapaua e te EU te 5.968 miriona euros ki te whakarewa i te kaupapa Carboprec (2014-2017), ko te whainga rautaki ko te whakawhanake i nga utu iti-iti mai i nga rauemi whakahou e kitea nuitia ana i Uropi me te whakarei ake i te hanga o nga muka waro mahi nui na roto i nga nanotubes waro.
Ko te kaupapa rangahau Cleansky II a te Kotahitanga o Europi i putea he kaupapa "R & amp; d" kaupapa (2017), ko te Fraunhofer Institute mo te Whakangao me te Whakaaetanga Pūnaha (LBF) i Germany, e whakaaro ana ki te whakawhanake i nga waahanga wira o mua mo nga waka rererangi whakahiato mo te Airbus A320. He 200,000 euros te utu o te kaupapa.
2.4 Korea
te muka waro R & amp; I timata te D me te Industrialization, R & amp; I timata a D i te tau 2006, i timata te tau 2013 ki te whakauru okawa ki te waahi mahi, ka huri i te muka waro Korea e whakawhirinaki ana ki nga kawemai o te ahuatanga. Ki te roopu xiaoxing rohe o Korea ki te Tonga me te Pakihi Taiguang hei kanohi mo te pionia ahumahi e kaha ana ki te mahi i roto i te waahi o te tahora ahumahi muka waro, he kaha te whanaketanga o te waa. I tua atu, ko te turanga hanga waro waro i whakapumautia e Toray Japan i Korea kua whai waahi ano ki te maakete muka waro i Korea ano.
Kua tohua e te kawanatanga o Korea ki te hanga i te roopu xiaoxing A hei huihuinga mo nga umanga auaha o te muka waro. Ko te whainga ko te hanga i te kahui ahumahi waro waro rauemi, whakatairanga i te whanaketanga o te rauwiringa kaiao ohaoha auaha i roto i te rohe katoa o Te Tai Tokerau, ko te tino whainga ko te hanga rauemi muka waro → nga waahanga → hua kua oti te mekameka whakaputa kotahi-mutu, te whakatuu o te kahui waro incubation ka taea te whakataurite ki te Silicon Valley i te United States, paopao i nga maakete hou, hanga uara taapiri hou, Tutuki i te whaainga o te $10 piriona muka e pa ana ki te 5 piriona hua ki te kaweake. yuan) hei te 2020.
3. tātaritanga o te rangahau muka waro o te ao me te whakaputa rangahau
Ka tatauhia e tenei waahanga nga pepa SCI e pa ana ki te rangahau muka waro me nga hua patent DII mai i te tau 2010, hei tātari i te rangahau matauranga me te rangahau ahumahi me te whakawhanaketanga o te hangarau muka waro o te ao i te wa ano, me te tino mohio ki te ahunga whakamua o te rangahau muka waro me te whanaketanga o te ao.
Raraunga i ahu mai i te putunga Scie me te Dewent i te paetukutuku o te Putaiao Putaiao i whakaputaina e Clarivate Analytics; awhe wa tiki: 2010-2017; te ra i tikina mai: Hui-tanguru 1, 2018.
Rautaki Tiaki Pepa SCI: Ts=((carbonfibre* or Carbonfiber* ranei ("Carbon fiber*" ehara i te "carbon Fiberglass") ranei "carbon fiber*" ranei "carbonfilament*" ranei ((polyacrylonitrile or pitch) me "precursor*" me te muka*) ranei ("graphite fiber*")) ehara i te ()。
Rautaki Rapu Patent Dewent: Ti=((carbonfibre* or Carbonfiber* ranei ("Carbon muka*" ehara i te "carbon Fiberglass") ranei "carbon fiber*" ranei "carbonfilament*" ranei ((polyacrylonitrile or pitch) me te "precursor*" me te muka*) ranei ("carbon fiber*") ranei ("carbonfiberfibre*") ranei ("baraha, fibremboo, carbonfiber*") ranei ("waowao, fibremboo ranei") ("Muka waro*" ehara i te "Karaihe waro") ranei "wao waro*" ranei "carbonfilament*" ranei ((polyacrylonitrile or pitch) me te "precursor*" me te muka*) ranei ("graphite fiber*") ranei ("bamboo carbon")) me IP=(D01F-009/12 ranei D01F20,09 ranei D01F-009/14 ranei D01F-009/145 ranei D01F-009/15 ranei D01F-009/155 ranei D01F-009/16 ranei D01F-009/17 ranei D01F-009/18 ranei D01F-009/20 ranei D01F-009/20 ranei D01F-009/22 ranei D01F-009/24 ranei D01F-009/26 raneiD01F-09/28 ranei D01F-009/30 ranei D01F-009/32 ranei C08K-007/02 ranei C08J-005/04 ranei D404 or C08J-005/04 ranei D404 D06M-101/40 ranei D21H-013/50 ranei H01H-001/027 ranei H01R-039/24).
3.1 ia
Mai i te tau 2010, 16,553 nga pepa e tika ana kua whakaputaina puta noa i te ao, a 26390 nga patent tenenga kua tonohia, e whakaatu ana i te ahua o te piki haere i ia tau (Whakaahua 1).
3.2 Te tohatoha whenua, rohe ranei
Ko nga whare 10 o runga me te whakaputanga nui rawa atu o te pepa rangahau muka waro o te ao no Haina, ko te 5 o runga ko: Chinese Academy of Sciences, Harbin Institute of Technology, Northwestern University of Technology, Donghua University, Beijing Institute of Aeronautics and Astronautics. I roto i nga umanga ke, te Institute Institute of Technology, te Whare Wananga o Tokyo, te Whare Wananga o Bristol, Monash University, te Whare Wananga o Manchester me te Georgia Institute of Technology Rank i waenga i te 10~20 (Fig. 3).
Tau o tono ārai i roto i te runga 30 pūtahi, Japan he 5, a 3 o ratou i roto i te runga rima, Toray kamupene runga tuatahi, aru e Mitsubishi Liyang (2nd), Teijin (4th), East State (10th), Japan Toyo Textile Company (24th), China he 21 pūtahitanga, Sinopec Group kua te maha nui rawa o nga patently, He kamupene taura Donghua, He Kerei Donghua, te tuatoru o nga kamupene Hangarau, He Kerei Donghua. University, China Shanghai Petrochemical, Beijing Chemical Ahumahi, me ētahi atu, te Hainamana Academy o Pūtaiao Shanxi Coal tono tenenga Patent 66, runga 27th, South Korean pūtahi whai 2, o nei Xiaoxing Co., Ltd. runga tuatahi, rangatira 8th.
Pūtahitanga putanga, te putanga o te pepa te nuinga i whare wānanga me ngā pūtahi rangahau pūtaiao, putanga ārai te nuinga i te kamupene, e taea te kite i te reira e hanga muka waro ko te ahumahi tiketike-tech, rite te tinana matua o te muka waro R & amp; d Te Whanaketanga Ahumahi, he mea nui te kamupene ki te tiaki i te muka waro R & amp; d te hangarau, ina koa ko nga kamupene nui e 2 i Hapani, Ko te maha o nga patent kei mua tonu.
3.4 Rangahau Whangai
Ko nga pepa rangahau muka waro e kapi ana i te nuinga o nga kaupapa rangahau: Ko nga hiato waro (tae atu ki nga hiato waro kua whakakahahia, polymer matrix composites, me era atu.), te rangahau mo nga taonga miihini, te tātari huānga mutunga, te ngongo waro, te delamination, te whakakaha, te ngenge, te microstructure, te hurihuri hiko, te maimoatanga mata, te urunga me etahi atu. Ko nga pepa e pa ana ki enei kupu matua e 38.8% o te katoa o nga pepa.
Ko nga patene tenenga muka waro e kapi ana i te nuinga o nga kaupapa e pa ana ki te whakarite o te muka waro, taputapu hanga me nga rauemi hiato. I roto ia ratou, Japan Toray, Mitsubishi Liyang, Teijin me ētahi atu kamupene i roto i te "wao waro whakaū pūhui polymer" i roto i te mara o te tahora hangarau nui, i roto i te tua, Toray me Mitsubishi Liyang i "Polyacrylonitrile hanga o te muka waro me te taputapu production", "ki te nitrile haunga, pērā i polyacrylonitrile, polyvinylidene te hanga o te waro e te polyvinylidene nui o te hanga o te polyacrylonitrile, polyvinylidene cyan nui o te warowaihā e te hanga o te waro. Ko te wahanga o te whakatakotoranga arai, me te kamupene Japanese Teijin i roto i te "wao waro me nga hiato pūhui hāora" he nui ake te wahanga o te whakatakotoranga arai.
China Sinopec Group, Beijing Chemical University, Chinese Academy of Sciences Ningbo Materials i roto i te "polyacrylonitrile hanga o te muka waro me te taputapu hanga" he nui te wahanga o te whakatakotoranga arai; I tua atu, Beijing University o Chemical Engineering, te Hainamana Academy o Sciences Shanxi Coal Chemical Institute me te Hainamana Academy o Sciences Ningbo rauemi matua Tahora "Whakamahi muka huānga parakore rite nga kai o te takahanga pūhui waerau" hangarau he Harbin Institute o Hangarau arotahi ki te tahora o "waohanga muka maimoatanga", "waowao me te hāora-kei roto hiato pūhui" me etahi atu hangarau.
I tua atu, ka kitea mai i nga tatauranga tohatoha tatauranga a-tau o nga patene o te ao kua timata te maha o nga waahi wera hou ki te puta i roto i nga tau e toru kua pahure ake nei, penei: "Ko nga hanganga o te polyamides i whiwhi mai i te hanganga o te tauhohenga hononga carboxylate i roto i te mekameka matua", "nga titonga polyester mai i te hanganga o te 1 carboxylic acid ester here i roto i te" mekameka matua, "ko nga taonga carboxylic ester kei roto i te mekameka matua", "ko nga taonga carboxylic waikawa kei roto i te mekameka matua" pūhui hāora hei kai o te composites muka waro", "i roto i te ahua e toru-ahu o te solidification maimoatanga ranei o rauemi pueru", "etera haunga, acetal, āhua-acetal, ketone ranei aldehyde i roto i anake te waro-waro tauhohenga here unsaturated ki te hanga o te polymer Compounds", "adiabatic material pipe or cable", "Caro fiber composites with phosphate sosters.
I nga tau tata nei, R & amp; d i roto i te wahanga waro waro kua puta, me te nuinga o nga pakaruhanga i ahu mai i te United States me Japan Ko nga hangarau hou hou e arotahi ana ki te hanga waro waro me te hangarau whakarite, engari ano hoki ki nga tono i roto i te whanuitanga o nga taonga miihini, penei i te maamaa, te taarua 3D, me nga taonga whakaputa hiko. I tua atu, ko te hangarua me te hangarua o nga rauemi muka waro, te whakarite o te muka waro lignin rakau me etahi atu whakatutukitanga he maamaa te mahi kanohi. Ko nga hua e whakaatuhia ana i raro nei:
1) US Georgia Institute of Technology pakaru i roto i te tuatoru reanga hangarau muka waro
I te Hōngongoi 2015, me te tahua moni a DARPA, te Georgia Institute of Technology, me tana tikanga hou ki te pan-based carbon fiber spinning technique, i tino piki ake tona modulus, nui atu i te Hershey IM7 Carbon muka, e whakamahia nuitia ana inaianei i roto i nga waka rererangi hoia, e tohu ana i te whenua tuarua o te ao ki te rangatira i te tuatoru o nga whakatipuranga o te hangarau muka waro i muri i a Hapani.
Ko te kaha tensile o te muka waro miro miro i hangaia e Kumarz ka eke ki te 5.5 ki te 5.8Gpa, a ko te tensile modulus kei waenga i te 354-375gpa. "Koinei te muka tonu kua panuitia me te kaha teitei me te modulus o te mahi matawhānui. I roto i te paihere kakawaea poto, te kaha tensile tae atu ki te 12.1Gpa, he rite tonu te muka waro polyacrylonitrile teitei."
2) Hangarau whakawera ngaru hiko
I te 2014, i whakawhanakehia e Nedo te hangarau whakamahana ngaru hiko. Ko te hangarau waro ngaru hiko e pa ana ki te whakamahi i te hangarau whakamahana ngaru hiko ki te whakawera i te muka i te pehanga hau. Ko te mahi o te muka waro he rite tonu ki te muka waro i puta mai i te whakamahana teitei o te pāmahana, ka eke te modulus elastic neke atu i te 240GPA, a ko te elongation i te wehenga he neke atu i te 1.5%, koinei te angitu tuatahi o te ao.
Ko nga mea e rite ana ki te muka he warohia e te ngaru hiko, kia kore ai e hiahiatia nga taputapu oumu carbonization e whakamahia ana mo te whakamahana teitei. Ko tenei tukanga kaore i te whakaiti noa i te wa e hiahiatia ana mo te warohanga, engari ka whakaitihia te kaha o te kaha me te whakaiti i nga tukunga CO2.
3) te whakahaere pai o te tukanga carbonization
I te Maehe 2014, i panuitia e Toray te whanaketanga angitu o te muka waro t1100g. Ka whakamahi a Toray i te hangarau hurihuri paraharaha tuku iho ki te whakahaere pai i te tukanga waro, te whakapai ake i te hanganga moroiti o te muka waro i runga i te nanoscale, te whakahaere i te graphite microcrystalline orientation, te rahi o te microcrystalline, nga hapa me etahi atu i roto i te muka i muri i te warohanga, kia tino pai ake ai te kaha me te modulus elastic. Ko te kaha kaha o te t1100g he 6.6GPa, he 12% teitei ake i tera o T800, a ko te 324GPa te waahanga elastic me te piki ake i te 10%, kei te uru atu ki te waahi ahumahi.
4) Hangarau Maimoatanga Mata
Kua angitu a Teijin East State ki te whakawhanake i te hangarau maimoatanga mata plasma ka taea te whakahaere i te ahua o te muka waro i roto noa i te hēkona. Ko tenei hangarau hou he tino whakangawari i te katoa o nga mahi whakangao me te whakaiti i te kohi hiko ma te 50% ka whakaritea ki te hangarau maimoatanga mata o naianei mo nga wairewa wai hiko. I tua atu, i muri i te maimoatanga plasma, i kitea kua pai ake te piri o te muka me te matrix resin.
5) ako i runga i te reiti pupuri o te kaha tensile muka waro i roto i te taiao kauwhata teitei pāmahana
rauemi Ningbo pai kawea i roto i te ako āmiki i runga i te tātari tukanga, rangahau hanganga me te arotautanga mahi o te kāinga tiketike kaha me te muka waro aratau roroa, rawa te mahi rangahau i runga i te reiti pupuri o te waro muka tensile kaha i roto i te taiao graphite teitei pāmahana, me te tata angitu te takahanga o te kaha teitei, me te teitei modulus muka waro ki te kaha tensile 5.24GPa me te tensile modulus rōrahi 593GPa ki te whai i te painga o Japan ki te whai i te kaha 593GPa ki te whai i te kaha o Japan. m60j teitei-kaha tino whakarewa muka waro (kaha tensile 3.92GPa, tensile modulus 588GPa).
6) Ngaruiti Kauwhata
Yongda Advanced Materials kua angitu te whakawhanake i te hangarau graphite teitei teitei o te United States patent, te hanga o te muka waro reo me te teitei ake, i pakaru i roto i nga pounamu e toru i roto i te whakawhanaketanga o te muka waro teitei, he utu nui nga taputapu graphite me raro i te mana o te ao, nga uaua hangarau matū hiraka, he iti te utu me te utu nui. I tenei wa, kua whakawhanakehia e Yongda nga momo muka waro e 3, na enei mea katoa i hiki ake te kaha me te huringa o te muka waro ahua iti ki te teitei hou.
7) He tukanga hou mo te rewa te miro o te waro muka waro na Fraunhofer, Tiamana
Ko te Fraunhofer Institute of Applied Polymers (Applied polymer Research, IAP) i korero tata nei ka whakaatu i te hangarau Comcarbon hou i te Berlin Air Show Ila i te Paenga-whāwhā 2018 25, 29th. Ko tenei hangarau ka tino whakaiti i te utu hanga o te muka waro hanga papatipu.
Fig. 4 Raw wire rewa miro.
E mohiotia ana i roto i nga tikanga tuku iho, ko te haurua o te utu whakaputa o te muka waro paraharaha ka pau i roto i te hanga waea mata. I runga i te kahakore o te waea mata ki te rewa, me whakaputa ma te whakamahi i te tukanga miro otinga utu nui (Solution Spinning). "Ki tenei mutunga, kua whakawhanakehia e matou he tukanga hou mo te hanga o te hiraka mata paraharaha, e taea te whakaiti i te utu hanga o te waea mata e 60%. Ko te ohaoha, me te taea te tukanga miro rewa tenei, te whakamahi i te copolymer e hāngai ana paraharaha-whakaahua motuhake whakawhanakehia. "Dr. I whakamarama a Johannes Ganster, Minita mo nga Polymers koiora i te Fraunhofer IAP Institute.
8) Hangarau hauhautanga plasma
I whakapuakihia e 4M Carbon fiber ka whakamahia e ia te hangarau whakangao plasma hei hanga me te hoko atu i te kounga teitei, iti te utu mo te muka waro hei kaupapa rautaki, ehara i te mea hei raihana noa i te hangarau. E kii ana a 4M he 3 nga wa tere ake te hangarau o te plasma oxidation i te hangarau o te oxidation tikanga, ko te whakamahinga o te kaha he iti iho i te kotahi hautoru o te hangarau tuku iho. A ko nga korero kua whakamanahia e te maha o nga kaihanga waro waro o te ao, e korero ana me etahi o nga kaihanga waro waro nui rawa atu o te ao me nga kaihanga miihini ki te whai waahi hei kaiwhakataki mo te hanga muka waro utu iti.
9) Cellulose Nano muka
Ko te Whare Wananga o Kyoto o Japan, me te maha o nga kaiwhakarato waahanga nui penei i te kamupene whakauru hiko (Ko te kaiwhakarato nui rawa atu o Toyota) me Daikyonishikawa Corp., kei te mahi i te whakawhanaketanga o nga rauemi kirihou e whakakotahi ana i nga nanofibers cellulose, Ka hangaia tenei rauemi ma te pakaru i te penupenu rakau ki etahi microns (1 ia mano mm). Ko te taumaha o nga mea hou he kotahi haurima noa iho o te taumaha o te maitai, engari ko tona kaha e rima whakareatanga ake i to te rino.
10) muka waro tinana mua o polyolefin me te lignin rauemi mata
Ko te Oak Ridge National Laboratory i te United States e mahi ana ki te rangahau muka waro utu iti mai i te tau 2007, a kua whakawhanakehia e ratou nga tinana o mua o te muka waro mo nga rauemi mata polyolefin me te lignin, tae atu ki te plasma matatau i mua i te whakamaarama me nga hangarau waro ngaruiti.
11) Ko te polymer hou (precursor polymer) i hangaia ma te tango i te maimoatanga whakaahuru
I roto i te tikanga whakangao e arahina ana e te Whare Wananga o Tokyo, kua hangaia he waerau hou (precursor polymer) hei tango i te maimoatanga whakaahuru. Ko te mea nui i muri i te hurihanga i te polymer ki te hiraka, kare e mahia te maimoatanga whakamaarama taketake, engari ka whakapourihia i roto i te whakarewa. Ko te taputapu whakamahana ngaruiti ka whakamahana ki te neke atu i te 1000 ℃ mo te waro. Ko te wa whakawera he 2-3 meneti noa iho. I muri i te maimoatanga waro, ka whakamahia ano te plasma ki te whakahaere maimoatanga mata, kia taea ai te hanga i te muka waro. He iti ake i te 2 meneti te maimoatanga plasma. I tenei ara, ka taea te whakaheke i te wa o te 30-60 meneti te wa o mua ki te 5 meneti. I roto i te tikanga whakangao hou, ka whakahaerehia te maimoatanga plasma hei whakapai ake i te hononga i waenga i te muka waro me te kapia thermoplastic hei rauemi turanga CFRP. Ko te tensile elastic modulus o te muka waro i hangaia e te tikanga whakangao hou ko 240GPa, ko te kaha tensile ko 3.5GPa me te elongation ka tae ki te 1.5%. He rite enei uara ki te Toray Universal grade carbon fiber T300 e whakamahia ana mo nga taonga hakinakina, aha atu.
12) hangarua me te whakamahi i nga rauemi muka waro ma te whakamahi i te tukanga moenga wai
Ko Mengran Meng, te kaituhi tuatahi o te rangahau, i kii: "Ko te whakaora i te muka waro ka whakaiti i te paanga ki te taiao ka whakaritea ki te hanga muka waro, engari he iti noa te mohio ki nga hangarau tukurua pea me te whaihua ohaoha ki te hangarua te whakamahi muka waro. Ko enei tikanga ka tango i te waahanga kirihou o te papanga hiato, ka waiho he muka waro, ka taea te huri hei whariki muka kurupae ma te whakamahi i te hangarau hanga pepa maku, ka whakariterite ano ranei hei muka aronga.
I whakatauhia e nga kairangahau ka taea te whakahoki mai i te muka waro mai i te para hiato muka waro ma te whakamahi i te tikanga mo te moenga wai, me 5 noa taara/kg me te iti iho i te 10% o te kaha e hiahiatia ana hei hanga i te muka waro tuatahi. Ko nga muka waro hangarua e mahia ana e nga tikanga o te moenga whakakorikori, he iti te whakaheke i te modulus, a ka whakahekehia te kaha o te kaha ma te 18% ki te 50% e pa ana ki nga muka waro tuatahi, e tika ana mo nga tono e hiahia ana kia pakari ake te kaha. "Ko nga muka waro recycled e pai ana mo nga tono kore-hanganga e hiahia ana kia maamaa, penei i nga umanga miihini, hangahanga, hau me nga umanga hakinakina," ko ta Meng.
13) Hangarau hou o te hangarua muka waro i whakawhanakehia i Amerika
Hune 2016, kairangahau i te Georgia Institute o Hangarau i roto i te United States waiwaitia muka waro i roto i te whakarewa kei roto waipiro ki te tareka i te kapia epoxy, ka taea te whakamahi ano nga muka wehea me kapia epoxy, te whakatutukitanga angitu o te whakaora muka waro.
Hōngongoi 2017, Washington State University whakawhanakehia hoki te hangarau whakaora muka waro, te whakamahi i te waikawa ngoikore rite te whakakōkī, te whakamahi o te waihā waihā i āhua iti pāmahana ki te whakapohehe rauemi thermosetting, te muka waro decomposed me te kapia kua tiakina motuhake, a ka taea te hoatu ki te whakaputa uri.
14) Te whakawhanaketanga o te hangarau 3D te whakaputa waro waituhi waituhi i roto i te taiwhanga LLNL, USA
I te Poutu-te-rangi 2017, i whakawhanakehia e te Lawrence Livemore National Laboratory (LLNL) i te United States te 3D tuatahi kua taia ki te mahi teitei, nga hiato muka waro-rererangi. I whakamahia e ratou he tikanga ta 3D mo te tuku waituhi tika (DIW) ki te hanga i nga hanganga ahu-toru uaua e tino pai ake ai te tere tukatuka mo te whakamahi i roto i nga whakataetae waka, aerospace, parepare, me nga whakataetae motopaika me te ngaru.
15) Ko te United States, Korea me Haina e mahi tahi ana ki te whakawhanake i te muka waro mo te hanga hiko
I te marama o Akuhata 2017, i mahi tahi te whare wananga o Dallas o te Whare Wananga o Texas, Whare Wananga o Hanyang i Korea, Whare Wananga o Nankai i Haina me etahi atu umanga ki te whakawhanake i tetahi rauemi miro muka waro mo te hanga hiko. Ko te miro i te tuatahi ka rukuhia ki roto i nga wairewa electrolyte penei i te tote, ka tuku i nga katote i roto i te electrolyte ki te piri ki te mata o nga nanotubes waro, ka taea te huri ki te hiko hiko i te wa e herea ana, e torohia ana ranei te miro. Ka taea te whakamahi i nga rawa ki nga waahi katoa me te kaha kinetic pono me te pai mo te tuku hiko ki nga pukoro IoT.
16) Te ahunga whakamua hou i roto i te rangahau o te muka waro lignin rakau i whiwhihia e Hainamana me Amerika
I te Maehe 2017, i whakaritea e te roopu muka motuhake o Ningbo Institute of Materials Technology me te engineering he copolymer lignin-acrylonitrile me te pai o te spinnability me te waiariki ma te whakamahi i te esterification me te hangarau hangarau whakarerekētanga e rua-taahiraa. I whiwhi kakawaua tonu te kounga teitei ma te whakamahi i te copolymer me te tukanga miro maku, a ka whiwhi te muka waro kiato i muri i te whakapumautanga o te waiariki me te maimoatanga waro.
I te marama o Akuhata 2017, ko te roopu rangahau a Birgitte ahring i te Whare Wananga o Washington i te United States i konatunatua te lignin me te polyacrylonitrile i roto i nga waahanga rereke, katahi ka whakamahia te hangarau miro whakarewa hei huri i nga polymers whakauru ki nga muka waro. I kitea e te rangahau ko te lignin i tapirihia ki te 20%∼30% karekau i pa ki te kaha o te muka waro me te whakaaro ka whakamahia ki te hanga i nga taputapu muka waro iti te utu mo nga waahanga motuka, waka rererangi ranei.
I te mutunga o te tau 2017, i tukuna e te National Renewable Energy Laboratory (NREL) he rangahau mo te hanga acrylonitrile ma te whakamahi i nga waahanga ururua o nga tipu, penei i te kakau witi me te kakau witi. I te tuatahi ka pakaruhia nga mea tipu hei huka, ka huri hei waikawa, ka whakakotahihia ki nga whakakorikori iti hei whakaputa i nga hua.
17) Ka hangaia e Japan te waro waro tuatahi kua whakakahahia te werawera hiato waka tahuhu
Oketopa 2017, hangarau ahumahi pūngao hou o Japan integrated R & amp; d Te Pokapū me te Whare Rangahau Hangarau a-Motu o te Whare Wananga o Nagoya i angitu te whakawhanake i te waro waro tuatahi o te ao i whakakahahia te werawera hiato tahuhu waka. Ka whakamahia e ratou nga hiato-a-ringa-a-ringa aunoa i runga i te raina, te muka waro me nga matūriki kapia thermoplastic te ranu, te hanga i nga hiato whakakaha i te muka, katahi ma te whakawera me te rewa hononga, te hanga angitu o te werawera CFRP car chassis.
5. whakaaro mo te R&D o te hangarau muka waro i Haina
5.1 Tahora titiro whakamua, he whainga, arotahi ki te pakaru i te reanga tuatoru o te hangarau muka waro
Ko te hangarau muka waro tuarua o Haina kaore ano kia tino angitu, me ngana to tatou whenua ki te titiro whakamua ki te whakatakotoranga ka whakakotahi i o tatou whare rangahau e tika ana, e aro ana ki te hopu i nga hangarau matua, te arotahi o te tuatoru o nga reanga tuatoru o te rangahau me te whakawhanaketanga hangarau waro waro mahi teitei (arā, e pa ana ki te kaha teitei o te Aerospace, te hangarau teitei o te waro waro hangahanga), me te hangarau waro hangahanga, tae atu ki te hangarau waro hangahanga. he maamaa, he iti te utu te whakarite muka waro nui, te hangarau hanga taapiri, te muka waro rauemi hiato, te hangarau hangarua me nga hangarau tauira tere.
5.2 Te whakarite whakahaere, te whakapakari i te tautoko, te whakarite kaupapa hangarau nui hei tautoko tonu i te rangahau mahi tahi
I tenei wa, he maha nga umanga ki te kawe rangahau muka waro i Haina, engari ka marara te mana, kaore he R & amp; d te tikanga whakahaere me te kaha tautoko putea mo te pai o te ruruku. Ma te whakatau i nga wheako whakawhanaketanga o nga whenua matatau, ko te whakahaere me te whakatakotoranga o nga kaupapa nui he mahi nui ki te whakatairanga i te whanaketanga o tenei waahanga hangarau. Me arotahi tatou ki te Painga R & amp; d Force, i roto i te tirohanga o te waro waro pakaruhanga R & amp; d te hangarau ki te timata i nga kaupapa nui, ki te whakapakari i nga mahi hangarau mahi tahi, me te whakatairanga tonu i te taumata hangarau rangahau muka waro o Haina, te whakataetae mo te muka waro o te ao me te hiato.
5.3 Te whakapai ake i te tikanga aro mātai o te whakatakotoranga pānga tono o ngā paetae hangarau
Mai i te tirohanga o te rangahau ohanga o nga pepa SCI, te muka waro o Haina hei rauemi mahi kaha-nui e whakamahia ana i roto i nga momo rangahau, engari mo te hanga waro muka me te hangarau whakarite, ina koa te aro ki te whakaiti i nga utu, te whakapai ake i te pai o te whakaputa o te rangahau iti. He roa te tukanga whakaputa muka waro, nga mea matua o te hangarau, nga aukati whakaputa teitei, he whakaurunga-maha, he maha-hangarau whakauru, me pakaru i roto i nga arai hangarau, kia pai te whakatairanga i te "utu iti, mahi nui" te rangahau hangarau whakarite matua me te whakawhanaketanga, i tetahi taha, me whakapakari i te haumi rangahau, i tetahi atu ringa, me whakangoikore i te mara o te rangahau rangahau mahi arotakenga, me te whakakaha i te waahanga o te rangahau rangahau whakatutukitanga o te aromatawai, me te kaha ki te whakakaha i te waahanga o te rangahau rangahau whakatutukitanga o te arotakenga hangarau, Aromātai "ira ine", e aro ana ki te whakaputanga o te pepa, ki te "kounga" aro mātai i te wāriu o ngā hua.
5.4 Te whakakaha ake i te maara i nga taranata whakahiato hangarau hou
Ko te huanga hangarau teitei o te hangarau muka waro e whakatau ana i te hiranga o nga taranata motuhake, ahakoa kei a raatau nga kaimahi hangarau matua ka whakatau tika i te taumata o te R & amp; D o tetahi umanga.
Ko te hua o te hangarau muka waro hononga R&D, me aro ki te whakangungu o nga kaimahi whakauru, kia pai ai te ruruku me te whakawhanaketanga o nga hononga katoa. I tua atu, mai i te hitori whanaketanga o te rangahau muka waro i Haina, ko te rere o nga tohunga matua hangarau he mea nui e pa ana ki te R & amp; d taumata o te whare rangahau. Te pupuri i te whakatikanga o nga tohunga matua me te R & amp; Ko nga roopu i roto i nga tukanga whakaputa, nga hiato me nga hua nui he mea nui mo nga whakahoutanga hangarau tonu.
Me kaha tonu tatou ki te whakapakari i te whakangungu me te whakamahi i nga kaimahi hangarau-nui motuhake i roto i tenei mara, te whakapai ake i te kaupapa here arotake me te maimoatanga mo te Hangarau R & amp; d taranata, whakapakari i te maara o taranata taitamariki, kaha tautoko mahi tahi me te whakawhitinga ki te R & amp matatau ke; d nga umanga, me te kaha ki te whakauru i nga taranata matatau o nga iwi ke, me era atu. Ka whai waahi nui tenei ki te whakatairanga i te whanaketanga o te rangahau muka waro i Haina.
I whakahuahia mai i-
Te tātari mo te whanaketanga o te hangarau muka waro o te ao me tona whakamaramatanga ki Haina. Tian Yajuan,Zhang Zhiqiang,Tao Cheng,Yang ming,Ba jin,Chen Yunwei.R&D o te Ao Hangarau Putaiao.2018
Wā tuku: Dec-04-2018