Университет Южной Алабамы, MHP участвует в исследовательском партнерстве по пластиковому композитному материалу

Группа профессора Куанг-Тинга Сяо из Университета Южной Алабамы (Атланта) недавно разработала ZT-CFRP, инновационный пластиковый композит, обогащенный наночастицами и армированный углеродными волокнами, который первоначально был поддержан НАСА. Финансируемый Национальным научным фондом США (NSF), университет создал исследовательское партнерство, чтобы в полной мере использовать потенциал передового композитного материала и обеспечить быстрое выведение ZT-CFRP на более широкий рынок.

Помимо Университета Южной Алабамы, в партнерстве участвовали пять компаний из различных секторов, включая MHP (Атланта, Джорджия, США), Porsche Motorsports (Калифорния, США), UST Mamiya (Форт-Уэрт, Техас). , США), Hexcel Corp. (Стэмфорд, Коннектикут, США) и Toray Composite Materials America (Такома, Вашингтон, США). Сообщается, что MHP будет играть ключевую роль в этом сотрудничестве, тесно сотрудничая с университетом для поддержки разработки процесса производства рулонов для ZT-CFRP, что позволит производить большие количества материала с низкими затратами. Проект направлен на вывод ZT-CFRP на рынок к 2024 году.

«Наш коллега доктор Себастьян Кирмс написал диссертацию в Университете Южной Алабамы и в это время участвовал в исследовании этого нового захватывающего композита, - объясняет Тобиас Хоффмайстер, президент и генеральный директор MHP Americas Inc. Когда Себастьян присоединился к MHP в начале 2020 года, он сообщил нам о новой технологии и привлек нас к участию. Мы все с самого начала были уверены, что композитный материал обладает значительным потенциалом ».

Пластиковый композит, который обогащен специально ориентированными наночастицами и армирован углеродными волокнами, как утверждается, обладает рядом свойств, которые выделяют его среди других композитных материалов в этой группе. Углеродные нановолокна пронизаны между обычными углеродными волокнами зигзагообразно, образуя ткань, в которой механические, электрические и тепловые нагрузки распределяются во всех направлениях внутри композита, что значительно увеличивает проводимость материала (особенно перпендикулярно направлению волокон). В университете отмечают, что это означает, что ZT-CFRP не только легче алюминия и прочнее стали, но и значительно менее уязвим к механическим воздействиям, таким как ударные повреждения, по сравнению с обычными пластиками, армированными углеродным волокном (CFRP).

ZT-CFRP будет доступен как в виде рулона препрега, так и в виде тонкой полимерной пленки, которую можно использовать для оптимизации традиционных материалов препрега или для склеивания двух материалов с улучшенными механическими, тепловыми и электрическими соединениями и долговечностью.

Также говорят, что ZT-CFRP открывает широкий спектр потенциальных применений, от автомобилей до космоса и таких видов спорта, как гольф. «Что касается автомобилей, например, мы постоянно пытаемся гарантировать высокий уровень безопасности пассажиров, в то же время стремясь снизить вес и, следовательно, потребление энергии», - объясняет д-р Себастьян Кирмс. «ZT-CFRP может заменить алюминий в качестве предпочтительного материала для шасси. Это было невозможно с обычными пластиками, армированными углеродным волокном, особенно для деталей, подвергающихся повышенной термической нагрузке ». Аналогичным образом новый композит может быть использован в космических кораблях. Кроме того, ожидается, что клюшки для гольфа станут легче и мощнее из-за этого материала. Д-р Себастьян Кирмс далее заявляет, что благодаря своим многофункциональным свойствам этот материал предполагает расширенный спектр возможных применений, которые будут изучены в ходе проекта в сотрудничестве с партнерами.