復(fù)合材料
中國(guó)作為當(dāng)今世界增長(zhǎng)最快的經(jīng)濟(jì)體，用電需求逐年遞增，而發(fā)展相對(duì)落后的供電系統(tǒng)將成為掣肘工業(yè)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的不利因素。因此，為“奔跑”的中國(guó)“舒筋活絡(luò)”勢(shì)在必行。
從電力輸送節(jié)能增效的角度，整個(gè)輸電系統(tǒng)需要向“低損耗”和“大容量”兩個(gè)方向發(fā)展。傳統(tǒng)輸電的架空導(dǎo)線主要采用鋼芯鋁絞線，由于鋼芯的重量、強(qiáng)度和熱膨脹系數(shù)等因素制約，電纜輸電容量有限。輸電過(guò)程中的電阻損耗放熱和高溫天氣使得高架電纜產(chǎn)生熱膨脹，從而發(fā)生電纜下垂，成為安全隱患；同時(shí)，溫度上升使導(dǎo)線機(jī)械性能大幅度下降，導(dǎo)致電力運(yùn)能無(wú)法繼續(xù)提升，此外，東南沿海相對(duì)緊張的土地資源也制約了輸電走廊的增容。
21世紀(jì)初，在以美國(guó)為代表的西方國(guó)家，科研人員已經(jīng)開(kāi)始著手于可替代金屬芯用于架空電纜的新型材料的研究；通過(guò)一系列篩選、測(cè)試，最后確定碳纖維復(fù)合芯是取代傳統(tǒng)鋼芯的最佳材料。與相同截面的其它導(dǎo)線相比，采用碳纖維復(fù)合芯的電纜所傳輸?shù)碾娏魅萘靠商岣?0%~100%。碳纖維復(fù)合芯的主要結(jié)構(gòu)由增強(qiáng)纖維以及高性能的環(huán)氧樹(shù)脂體系組成。我們國(guó)家從2002年左右也開(kāi)始了碳纖維復(fù)合芯電纜的研究，然而發(fā)展比較緩慢，主要在環(huán)氧樹(shù)脂配方和復(fù)材制作工藝上難 以有所突破。2008年南方雪災(zāi)導(dǎo)致部分地區(qū)發(fā)生斷電事故，讓相關(guān)企業(yè)和科研單位更加意識(shí)到鋼芯電纜在極端氣候環(huán)境中運(yùn)行的弊端，加快了復(fù)合芯電纜開(kāi)發(fā)的腳步。
架空導(dǎo)線在戶(hù)外運(yùn)作，需要經(jīng)受紫外線、高低溫、風(fēng)雨雪等各種嚴(yán)酷戶(hù)外氣候條件的考驗(yàn)，對(duì)于導(dǎo)線芯的耐候性和力學(xué)性能提出了極高的要求。這一點(diǎn)恰恰和航空航天領(lǐng)域?qū)τ趶?fù)合材料的技術(shù)要求有很強(qiáng)的共性。
亨斯邁先進(jìn)材料公司是全球領(lǐng)先的環(huán)氧樹(shù)脂制造商和銷(xiāo)售商，為航空航天領(lǐng)域提供環(huán)氧樹(shù)脂已有60多年，積累了豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。面對(duì)新的挑戰(zhàn)，亨斯邁提供了碳纖維復(fù)合芯的創(chuàng)新解決方案，將環(huán)氧樹(shù)脂在航空航天領(lǐng)域的應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)推廣到新型電纜導(dǎo)線芯的開(kāi)發(fā)，并在配方和工藝上做出了突破性的貢獻(xiàn)。
如上文中提到的，碳纖維復(fù)合芯是由增強(qiáng)纖維以及高性能的環(huán)氧樹(shù)脂體系組成。碳纖維和玻璃纖維是目前主要使用的增強(qiáng)纖維。碳纖維位于復(fù)合芯桿材的芯層，它主要提供桿材高強(qiáng)度的力學(xué)性能以及賦予材料低密度和低膨脹系數(shù)的性能；玻璃纖維處于桿材的外層，確保桿材整體的韌性以及絕緣性能。而環(huán)氧樹(shù)脂體系能將增強(qiáng)纖維有機(jī)地粘接在一起，是復(fù)合芯桿材加工性能、耐熱性能和耐候性能的決 定因素，同時(shí)也影響其他一些熱力學(xué)和機(jī)械性能。應(yīng)該說(shuō)整個(gè)復(fù)合芯導(dǎo)線其中最關(guān)鍵的技術(shù)在于這個(gè)環(huán)氧體系配方的開(kāi)發(fā)以及與之相對(duì)應(yīng)的拉擠成型工藝參數(shù)的制定。
亨斯邁先進(jìn)材料所開(kāi)發(fā)的雙組份、低粘度的樹(shù)脂配方，具備優(yōu)良的工藝可操作性，體現(xiàn)在更快的加工速度以及更寬的工藝窗口，設(shè)備的兼容性以及產(chǎn)品性能的穩(wěn)定性。該配方產(chǎn)品與相應(yīng)的增強(qiáng)纖維結(jié)合使用，所制成的復(fù)合芯桿材具備優(yōu)異的機(jī)械性能及優(yōu)良的熱力學(xué)性能，體現(xiàn)在較高的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度、較強(qiáng)的耐候性能、抗熱老化性能及拉伸力。
2010年，亨斯邁開(kāi)始關(guān)注國(guó)內(nèi)的市場(chǎng)，建立亞太區(qū)的碳纖維復(fù)合芯樹(shù)脂配方研發(fā)團(tuán)隊(duì)，參考總部的科研和市場(chǎng)開(kāi)發(fā)經(jīng)驗(yàn)，依托公司在航天航空領(lǐng)域的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，在2年的反復(fù)試驗(yàn)開(kāi)發(fā)中，亨斯邁亞太區(qū)研發(fā)團(tuán)隊(duì)始終致力環(huán)氧樹(shù)脂配方優(yōu)化，以兼顧復(fù)合芯桿材各項(xiàng)性能，滿足國(guó)內(nèi)規(guī)范及市場(chǎng)的要求。2011年亨斯邁第一代碳纖維復(fù)合芯鋁導(dǎo)線樹(shù)脂配方產(chǎn)品上市以來(lái)，市場(chǎng)反響頗為熱烈。2012年5月，使用亨斯邁所開(kāi)發(fā)的高性能環(huán)氧樹(shù)脂配方體系的碳纖維復(fù)合芯電纜在國(guó)內(nèi)成功掛網(wǎng)運(yùn)行，填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)碳纖維復(fù)合芯國(guó)家1B級(jí)產(chǎn)品的空白。
從電力輸送節(jié)能增效的角度，整個(gè)輸電系統(tǒng)需要向“低損耗”和“大容量”兩個(gè)方向發(fā)展。傳統(tǒng)輸電的架空導(dǎo)線主要采用鋼芯鋁絞線，由于鋼芯的重量、強(qiáng)度和熱膨脹系數(shù)等因素制約，電纜輸電容量有限。輸電過(guò)程中的電阻損耗放熱和高溫天氣使得高架電纜產(chǎn)生熱膨脹，從而發(fā)生電纜下垂，成為安全隱患；同時(shí)，溫度上升使導(dǎo)線機(jī)械性能大幅度下降，導(dǎo)致電力運(yùn)能無(wú)法繼續(xù)提升，此外，東南沿海相對(duì)緊張的土地資源也制約了輸電走廊的增容。
21世紀(jì)初，在以美國(guó)為代表的西方國(guó)家，科研人員已經(jīng)開(kāi)始著手于可替代金屬芯用于架空電纜的新型材料的研究；通過(guò)一系列篩選、測(cè)試，最后確定碳纖維復(fù)合芯是取代傳統(tǒng)鋼芯的最佳材料。與相同截面的其它導(dǎo)線相比，采用碳纖維復(fù)合芯的電纜所傳輸?shù)碾娏魅萘靠商岣?0%~100%。碳纖維復(fù)合芯的主要結(jié)構(gòu)由增強(qiáng)纖維以及高性能的環(huán)氧樹(shù)脂體系組成。我們國(guó)家從2002年左右也開(kāi)始了碳纖維復(fù)合芯電纜的研究，然而發(fā)展比較緩慢，主要在環(huán)氧樹(shù)脂配方和復(fù)材制作工藝上難 以有所突破。2008年南方雪災(zāi)導(dǎo)致部分地區(qū)發(fā)生斷電事故，讓相關(guān)企業(yè)和科研單位更加意識(shí)到鋼芯電纜在極端氣候環(huán)境中運(yùn)行的弊端，加快了復(fù)合芯電纜開(kāi)發(fā)的腳步。
架空導(dǎo)線在戶(hù)外運(yùn)作，需要經(jīng)受紫外線、高低溫、風(fēng)雨雪等各種嚴(yán)酷戶(hù)外氣候條件的考驗(yàn)，對(duì)于導(dǎo)線芯的耐候性和力學(xué)性能提出了極高的要求。這一點(diǎn)恰恰和航空航天領(lǐng)域?qū)τ趶?fù)合材料的技術(shù)要求有很強(qiáng)的共性。
亨斯邁先進(jìn)材料公司是全球領(lǐng)先的環(huán)氧樹(shù)脂制造商和銷(xiāo)售商，為航空航天領(lǐng)域提供環(huán)氧樹(shù)脂已有60多年，積累了豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。面對(duì)新的挑戰(zhàn)，亨斯邁提供了碳纖維復(fù)合芯的創(chuàng)新解決方案，將環(huán)氧樹(shù)脂在航空航天領(lǐng)域的應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)推廣到新型電纜導(dǎo)線芯的開(kāi)發(fā)，并在配方和工藝上做出了突破性的貢獻(xiàn)。
如上文中提到的，碳纖維復(fù)合芯是由增強(qiáng)纖維以及高性能的環(huán)氧樹(shù)脂體系組成。碳纖維和玻璃纖維是目前主要使用的增強(qiáng)纖維。碳纖維位于復(fù)合芯桿材的芯層，它主要提供桿材高強(qiáng)度的力學(xué)性能以及賦予材料低密度和低膨脹系數(shù)的性能；玻璃纖維處于桿材的外層，確保桿材整體的韌性以及絕緣性能。而環(huán)氧樹(shù)脂體系能將增強(qiáng)纖維有機(jī)地粘接在一起，是復(fù)合芯桿材加工性能、耐熱性能和耐候性能的決 定因素，同時(shí)也影響其他一些熱力學(xué)和機(jī)械性能。應(yīng)該說(shuō)整個(gè)復(fù)合芯導(dǎo)線其中最關(guān)鍵的技術(shù)在于這個(gè)環(huán)氧體系配方的開(kāi)發(fā)以及與之相對(duì)應(yīng)的拉擠成型工藝參數(shù)的制定。
亨斯邁先進(jìn)材料所開(kāi)發(fā)的雙組份、低粘度的樹(shù)脂配方，具備優(yōu)良的工藝可操作性，體現(xiàn)在更快的加工速度以及更寬的工藝窗口，設(shè)備的兼容性以及產(chǎn)品性能的穩(wěn)定性。該配方產(chǎn)品與相應(yīng)的增強(qiáng)纖維結(jié)合使用，所制成的復(fù)合芯桿材具備優(yōu)異的機(jī)械性能及優(yōu)良的熱力學(xué)性能，體現(xiàn)在較高的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度、較強(qiáng)的耐候性能、抗熱老化性能及拉伸力。
2010年，亨斯邁開(kāi)始關(guān)注國(guó)內(nèi)的市場(chǎng)，建立亞太區(qū)的碳纖維復(fù)合芯樹(shù)脂配方研發(fā)團(tuán)隊(duì)，參考總部的科研和市場(chǎng)開(kāi)發(fā)經(jīng)驗(yàn)，依托公司在航天航空領(lǐng)域的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，在2年的反復(fù)試驗(yàn)開(kāi)發(fā)中，亨斯邁亞太區(qū)研發(fā)團(tuán)隊(duì)始終致力環(huán)氧樹(shù)脂配方優(yōu)化，以兼顧復(fù)合芯桿材各項(xiàng)性能，滿足國(guó)內(nèi)規(guī)范及市場(chǎng)的要求。2011年亨斯邁第一代碳纖維復(fù)合芯鋁導(dǎo)線樹(shù)脂配方產(chǎn)品上市以來(lái)，市場(chǎng)反響頗為熱烈。2012年5月，使用亨斯邁所開(kāi)發(fā)的高性能環(huán)氧樹(shù)脂配方體系的碳纖維復(fù)合芯電纜在國(guó)內(nèi)成功掛網(wǎng)運(yùn)行，填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)碳纖維復(fù)合芯國(guó)家1B級(jí)產(chǎn)品的空白。
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