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碳纤维复合材料在冬奥会的应用

2022-02-15
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2022年2月4日北京冬奥会的如期举办,我们怀着激动的心情为奥运健儿们喝彩的同时,一系列拥有碳纤维自主知识产权的冰雪装备也映入眼帘,让我们细看这些高端装备。

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TG800碳纤维制作的雪车和雪车头盔。

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为了能让“冰上F1”高速奔驰,雪车车身所用的材料要求质量轻、强度高,而这样的材料也正是航空航天领域大量应用的,因此,制造雪车瞄准了碳纤维复合材料这一Z先在航天航空领域应用发展的新型材料,而且采用了高强度等级国产TG800宇航级碳纤维复合材料。采用碳纤维复合材料后,雪车能在保证运动员安全的前提下,Z大程度减轻车身重量,降低重心,使雪车滑起来更平稳。据介绍,碳纤维复合材料的双人雪车车身重量只有50公斤左右,材料的高强度和独特的吸能特性,还能保护运动员在撞车事故中不受到伤害。

02

碳纤维为北京2022冬奥会火炬“飞扬”披上了“外衣”。

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这是全球首次实现以碳纤维复合材料制作奥运火炬外壳,解决了氢燃料燃烧时火炬需要耐高温的技术难题,使其具有“轻、固、美”等特点,能够实现在高于800摄氏度的氢气燃烧环境中正常使用,相比冰冷的金属火炬外壳,“飞扬”更加让火炬手感到温暖,助力“绿色奥运”。

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用于开幕式的发光杆采用了碳纤维复合材料。

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长9.5米,首端直径3.8公分,末端直径1.8公分,重量3斤7两。这根看似普通的杆不仅科技感满满,其中还充满了刚柔并济的中国美学。

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碳纤维储氢气瓶。

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此次冬奥会,碳纤维氢能产品大放异彩:搭载着储氢气瓶的氢燃料电池汽车陆续批量服务北京延庆和张家口两个赛区,助力2022冬奥会;由宇通集团和国家电投氢能公司合作开发的首批氢能通勤大巴,使用165L储氢气瓶组,设计续航里程可达630公里。

氢能产品不仅服务冬奥通勤领域,使用165L储氢气瓶组的物流保温车为赛区内外提供物流运输服务,而氢燃料电池警务巡逻车、消防巡逻车和邮政车则使用了53L储氢气瓶。在氢燃料电池汽车领域,车载储氢技术的改进将是未来氢燃料电池车发展的重点突破环节,在整个车载供氢系统中,储氢瓶是关键部件之一。其中,碳纤维缠绕复合材料储氢气瓶被寄予厚望。


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国产3D打印第一代高性能碳纤维复合材料速滑冰鞋。

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与中国高端速滑冰鞋相比,碳纤维冰鞋重量减轻3%-4%,冰鞋剥离强度提升7%。

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碳纤维冰球杆。

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冰球杆基材碳纤维复合材料采取在制作碳纤维布时混入流体成型剂的工艺方法,将流体成型剂的流动性降低到预设阈值之下,并使碳纤维布的质量误差控制在±1g/m2-1.5g/m2;将碳纤维布制作的碳纤维球杆基材放入模具中,模具的充气压力控制在18000Kpa至23000Ka,并对碳纤维球杆基加热,以使冰球杆成型。流体成型剂用于附着在碳纤维布表面,一方面增加碳纤维布的韧性,另一方面提升球杆整体的结构强度。通过提供低流动性的流体成型剂,且模具的充气压力一定时,可保证碳纤维球杆基材表面仍然有足够的流体成型剂附着,并参与后续的成型过程中,充足的流体成型剂保障了冰球杆的韧性,使得运动员在挥打冰球杆时不易出现球杆开裂或折断的情形,确保冰球杆结实耐用。

07

碳纤维发热电缆助力冬奥村公寓供暖。

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走进张家口冬奥村(冬残奥村),绿色办奥的理念随处可见。在运动员公寓里,阳光透过落地窗照进室内,一片暖意融融。据介绍,在奥运村的房屋建设中,房间内供暖采用电供热,运动员公寓房间内的地板下铺设碳纤维发热电缆,冬季采用电供热,将电能直接转化为热能,减少热量损耗。所使用的电能也全部来自张家口的风能发电,清洁可再生,绿色环保。

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江苏澳盛复合材料科技有限公司(以下简称澳盛科技)2002年创立,位于苏州市吴江区中鲈科技园。澳盛科技成立之初,从事纺织化纤生产和销售,2006年毅然决定产品转型、产业升级,转向当时还比较冷门,技术难度较大的碳纤维复合材料行业。经过十多年的努力,公司从Z初的碳纤维织布,发展到碳纤维编织、预浸、拉挤、缠绕、模压及其他异形件加工等,门类齐全,可以满足客户的不同要求及定制服务。目前澳盛科技的碳纤维复合材料在运动休闲、建筑和桥梁加固、医疗器械、3C电子、风机叶片等行业具有自身独特优势,并在汽车、轨道交通、工业装备、新能源等领域进行前瞻性研究。


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