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近期新材料研发进展一览

2022-05-05

据New Atlas报道,科学家们在研究下一代材料时经常从大自然中寻求灵感,一个研究骨骼和木材的多孔微结构的工程师小组想出了一个巧妙的生物模仿例子,具有广泛的潜力。这种轻质的新材料充满了小孔,可以在外科植入物和飞机中找到应用,以便在受力区域提供高程度的刚度。

这种新材料的设计是由普林斯顿大学和佐治亚理工学院的研究人员构思的,其特点是所谓的spinodal微结构。这些网状的微孔是以骨、动物角和木材等天然材料中发现的不同类型的孔为模型,这些孔具有不同的形状,如柱子、钻石或球体,以获得最佳性能。

该研究发表在《先进材料》杂志上。

新化合物:用于5G天线

全球化工行业的领先企业SABIC公司推出了LNP Thermocomp OFC08V化合物,这种材料非常适用于5G基站偶极天线和其他电气/电子应用。

这种新的化合物可以帮助业界开发轻质、经济、全塑的天线设计,促进5G基础设施的部署。在城市化和智能城市不断发展的时代,迫切需要广泛提供5G网络,为数百万居民提供快速、可靠的连接。

“为了帮助实现5G更快的速度、更多的数据负载和超低延迟的承诺,射频天线制造商正在革新他们的设计、材料和工艺。” 相关人员说。

“这种先进的LNP Thermocomp OFC08V化合物的出现,可以促进天线设计的改进和现场性能的稳定,简化金属化过程,为我们的客户降低系统成本。”相关人员补充说。

法国圣戈班航宇与Roctool公司联合推进复合材料:3D编织预制件高效制造技术应用

法国圣戈班航宇公司和Roctool公司正在法国波尔多的工厂联合为航空、船舶、军事、通信等各种应用和行业提供快速复合材料或热塑性3D编织预制件制造能力。3D自动编织预制层压技术以及提高固化效率的加热/冷却技术为复合材料和热塑性塑料部件的应用开辟了新的机遇。

圣戈班航宇公司于2018年3月开始应用3D自动化编织预制层压技术,能够优化部件的性能和重量,同时提高材料利用率。此外,该技术通过快速可复制的3D净成形制造取代了耗时的手工铺层,获得的预成型件可通过液态热固性树脂或在编织过程中掺入热塑性增强纤维进行固化。

为了加快固化过程(通常为5-10小时),塑料和复材模具加热和冷却技术企业Roctool公司开发了一种成型系统,将复合材料聚合或热塑性部件的热压缩固化效率提高到15-30分钟,同时将单个模具的生产能力提高50倍。Roctool公司利用其专利的冷热布局,通过高频电流流过的柔性感应器在模具表面提供快速均匀的加热,并通过具有充分湍流流速的标准冷却通道实现有效冷却。

这两种技术的结合提高了制造速度,并为需要复合材料或热塑性部件的客户提供了应用窗口。同时,这两种技术都极大地改善了环境足迹。例如,编织技术不会产生任何浪费(平均节省30%的材料),也不需要任何冰箱来储存原材料(在传统复合材料行业中,预浸料在-18℃下储存一年)。此外,与每条生产线对应 50 吨 CO 2的传统烘箱循环相比,快速感应系统可节省高达 50% 的能量(千瓦时)。

能量密度翻倍!“陶瓷+聚合物”或将成为下一代电动汽车电池的材料

随着世界各地都开始启用电动汽车,能够储存更多能量的新电池显得尤为“吃香”。NTNU 的研究人员发现,在寻找下一代电池的过程中,发现了一种很有前途的材料。为了在不增加电池尺寸的情况下储存更多能量,研究人员正在研究固态电解质。固态电池将比液态电解质电池更安全、更稳定,因此它们也可用于心脏起搏器和可穿戴设备。

一种称为聚(环氧乙烷)或 PEO 的聚合物适合作为固体电解质,因为它灵活、轻便且易于加工。但有一个问题——PEO 并不擅长电解质需要做好的一件事:传导锂离子。另一方面,陶瓷材料可以很好地传导离子,但不具备聚合物的机械优势。因此研究人员开始在聚合物中添加陶瓷粉末作为“填充物”材料。相关人员说:“我们的想法是将陶瓷颗粒放入这些聚合物中,并以某种方式享受两全其美的体验。”

事实上,许多出版物报道聚合物电解质在添加填料后能更好地传导离子,甚至表明填料形成了锂离子在材料中移动的快速通道网络。

但在工作中,研究人员发现,填料实际上根本不参与电解质中锂离子的传输。虽然对于那些寄希望于这种简单的聚合物和陶瓷组合的人来说,这听起来可能不是好消息,但这一发现可以帮助研究人员走上一条更有成效的道路,最终导致我们可以使用的电池。

UBQ与Teknor Apex合作开发可持续的TPE材料

UBQ材料公司是一家位于以色列特拉维夫的由未分类的家庭垃圾制成的先进材料的气候技术开发商,它宣布与热塑性化合物制造商Teknor Apex公司合作。两者计划将UBQ纳入其最新的可持续热塑性弹性体(TPE)系列。

UBQ是一种可持续的塑料替代品,完全由未分类的城市固体废物转化而成,包括从垃圾填埋场转移出来的所有有机物。UBQ是一种新颖的全球专利材料,已经被领先的行业品牌和企业采用,用于制造减少环境足迹的耐用产品。

该公司表示,这种合作关系标志着UBQ将首次被用于TPE化合物,这是一种跨行业使用的类似橡胶的材料。作为消费产品、汽车、工业和建筑行业中需要灵活性的应用的首选材料,TPE结合了热固性橡胶的性能和热塑性塑料的可加工性,并且可以回收利用。Teknor Apex的TPE产品与它们所服务的行业一样多样化,包括专门为满足市场对物理和热性能要求而设计的配方。

来源:cnBeta.COM、环球聚氨酯网、航空工业信息网、贤集网


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