碳纖維由于其優(yōu)異的機(jī)械性能和低密度，在高應(yīng)力輕質(zhì)建筑解決方案中的使用，如當(dāng)今風(fēng)力發(fā)電機(jī)或壓力容器的增長(zhǎng)應(yīng)用，已變得不可或缺。傳統(tǒng)PAN基碳纖維的高制造成本使得該材料成本非常高。此外，這種材料的供應(yīng)量也不足。開(kāi)發(fā)替代原材料和制造工藝的新制造方法可以成為進(jìn)一步工業(yè)復(fù)合材料應(yīng)用的關(guān)鍵和增長(zhǎng)引擎。

2023 年 6 月 23 日發(fā)自德國(guó)海登海姆--亞琛工業(yè)大學(xué)（Institut für Textiltechnik of RWTH Aachen University，ITA）紡織技術(shù)學(xué)院畢業(yè)生Flávio AndréMarter Diniz在其碩士論文中開(kāi)發(fā)出了超薄聚乙烯（PE）碳纖維，其絲徑比普通碳纖維小 2-3 倍。此外，使用以聚乙烯為基礎(chǔ)的原絲將有可能在未來(lái)將碳纖維的價(jià)格降低 50%，從而在風(fēng)力發(fā)電、航空航天和汽車(chē)等關(guān)鍵行業(yè)開(kāi)辟出更廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域。由于這一突破性進(jìn)展，Marter Diniz于6月23日被Dr. mult. Sigmar Wittig教授授予Hanns Voith獎(jiǎng)。Sigmar Wittig獲得了Hanns Voith基金會(huì)“新材料”獎(jiǎng)。獎(jiǎng)金為5000歐元。

Marter Diniz因其題為“超薄聚乙烯基碳纖維生產(chǎn)的穩(wěn)定和碳化過(guò)程研究”的碩士論文獲得了“新材料”類(lèi)獎(jiǎng)項(xiàng)。

碳纖維由于其優(yōu)異的機(jī)械性能和低密度，在高應(yīng)力輕質(zhì)建筑解決方案中的使用，如當(dāng)今風(fēng)力發(fā)電機(jī)或壓力容器的增長(zhǎng)應(yīng)用，已變得不可或缺。傳統(tǒng)PAN基碳纖維的高制造成本使得該材料成本非常高。

此外，這種材料的供應(yīng)量也不足。開(kāi)發(fā)替代原材料和制造工藝的新制造方法可以成為進(jìn)一步工業(yè)復(fù)合材料應(yīng)用的關(guān)鍵和增長(zhǎng)引擎。

超薄PE基碳纖維

這項(xiàng)工作的目的是利用聚乙烯原絲開(kāi)發(fā)一種新的、具有成本效益的高質(zhì)量超薄碳纖維制造工藝。為此，需要大大縮短目前耗時(shí)的磺化工藝。

因此，Marter-Diniz生產(chǎn)了新型超薄聚乙烯基碳纖維，纖維直徑<3μm，纖維表面質(zhì)量?jī)?yōu)異，沒(méi)有檢測(cè)出結(jié)構(gòu)缺陷。纖維直徑比傳統(tǒng)的PAN基碳纖維小2-3倍。這為機(jī)械高質(zhì)量的材料性能提供了基礎(chǔ)。同時(shí)，Marter-Diniz能夠?qū)⒒腔瘯r(shí)間減少25%。所開(kāi)發(fā)的材料和技術(shù)在降低碳纖維成本的道路上樹(shù)立了重要的里程碑。使用基于PE的原絲，與傳統(tǒng)的PAN基的CF相比，CF的價(jià)格可以降低50%。

共有五名其他年輕科學(xué)家獲得了六個(gè)類(lèi)別的獎(jiǎng)項(xiàng)——驅(qū)動(dòng)技術(shù)、創(chuàng)新與技術(shù)/人工智能、新材料、論文、水電和經(jīng)濟(jì)科學(xué)。今年，Hanns Voith基金會(huì)第10次授予Hanns-Voith獎(jiǎng)授予杰出的年輕科學(xué)家。（來(lái)源：互聯(lián)網(wǎng)）

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