本文轉(zhuǎn)載自:碳纖維及復(fù)合材料技術(shù)
索爾維Solvay公司是總部位于比利時(shí)布魯塞爾的跨國(guó)性化工集團(tuán),2015年收購(gòu)美國(guó)第二大小絲束PAN基碳纖維生產(chǎn)商氰特Cytec,2017年收購(gòu)德國(guó)50k碳纖維原絲生產(chǎn)商ECF公司。
索爾維Solvay公司是一家既擁有PAN基碳纖維和又擁有瀝青基碳纖維的生產(chǎn)企業(yè)之一,但由于該工業(yè)業(yè)務(wù)范圍廣泛,因此碳纖維業(yè)務(wù)屬于錦上添花的板塊,因此無論是PAN基碳纖維亦或是瀝青基碳纖維,纖維主體性能不算太高。
索爾維是一家領(lǐng)先的熱塑性復(fù)合材料(thermoplastic composites,TPC)供應(yīng)商,可提供無與倫比的高性能熱塑性聚合物材料。TPC為原始設(shè)備制造商提供了一個(gè)獨(dú)特的機(jī)會(huì),用一種輕質(zhì)先進(jìn)的材料取代鋼和鋁等金屬,該材料具有優(yōu)異的可成形性、耐腐蝕性和強(qiáng)度。這些特性確保了TPC的需求量很大,因?yàn)樗鼈兛梢宰屧O(shè)計(jì)師制造更輕的飛機(jī)、更快的汽車和更堅(jiān)固的油氣管道。
憑借最廣泛的特種聚合物產(chǎn)品組合和對(duì)復(fù)合材料技術(shù)的深入了解,索爾維在這兩個(gè)領(lǐng)域的專業(yè)知識(shí)使其成為TPC技術(shù)的領(lǐng)導(dǎo)者。公司還擁有一支經(jīng)驗(yàn)豐富的研究和創(chuàng)新團(tuán)隊(duì),專注于開發(fā)下一代TPC產(chǎn)品,以滿足客戶日益復(fù)雜的需求。
索爾維已經(jīng)積累了30多年的經(jīng)驗(yàn),20世紀(jì)90年代,公司是首批有資格向航空航天行業(yè)供應(yīng)TPC材料的公司之一。從TPC到航空航天所獲得的經(jīng)驗(yàn)和知識(shí),目前現(xiàn)在正應(yīng)用于汽車和石油天然氣應(yīng)用。
2015年收購(gòu)氰特Cytec后,公司在TPC方面的經(jīng)驗(yàn)得到了提升,并在Alpharetta(美國(guó)喬治亞州)和布魯塞爾(比利時(shí))建立了創(chuàng)新中心。這些中心將專注于材料和工藝開發(fā),他們將確保公司在熱塑性復(fù)合材料技術(shù)的開發(fā)方面繼續(xù)領(lǐng)先于世界。
公司擁有一個(gè)敏捷的、全球化的組織,并且擁有與TPC一起開發(fā)工業(yè)規(guī)模應(yīng)用程序所需的專業(yè)知識(shí)。目標(biāo)是加快創(chuàng)新,并將研究重點(diǎn)放在高性能材料(如TPC)有重大機(jī)會(huì)的領(lǐng)域,以創(chuàng)造比傳統(tǒng)材料更快生產(chǎn)的更輕更強(qiáng)的應(yīng)用。
3.1、航空航天——重量輕、循環(huán)時(shí)間快
航空業(yè)預(yù)測(cè)顯示,到2040年,全球航空公司將需要超過3.5萬架新飛機(jī)。差不多每年要2000架飛機(jī),滿足這種需求需要新的方法和新技術(shù)。
熱塑性復(fù)合材料等先進(jìn)材料有望發(fā)揮越來越重要的作用,因?yàn)樗鼈兗涌炝肆慵_發(fā)周期,顯著減少了飛機(jī)制造時(shí)間。
3.2、汽車——實(shí)現(xiàn)大批量生產(chǎn)和設(shè)計(jì)自由
汽車原始設(shè)備制造商OEM及其供應(yīng)商正在制定新的戰(zhàn)略,以減少汽車重量,并滿足日益嚴(yán)格的燃油經(jīng)濟(jì)性和碳排放目標(biāo)。
熱塑性復(fù)合材料具有低重量和高強(qiáng)度重量比,可以為實(shí)現(xiàn)這些目標(biāo)做出重大貢獻(xiàn)。通過在虛擬工程和多力學(xué)領(lǐng)域的新項(xiàng)目、技術(shù)和投資,索爾維幫助汽車制造商最大限度地發(fā)揮熱塑性復(fù)合材料在零件設(shè)計(jì)和生產(chǎn)中的潛力。
石油和天然氣行業(yè)必須以可承受的價(jià)格滿足全球日益增長(zhǎng)的燃料需求。這需要更輕的海底生產(chǎn)系統(tǒng),使石油和天然氣生產(chǎn)商能夠進(jìn)入深水油田。
同時(shí),他們必須降低鉆井基礎(chǔ)設(shè)施的總安裝成本。更輕、更強(qiáng)的TPC材料已經(jīng)為現(xiàn)有的鋼鐵解決方案提供了一種可行且成本效益高的替代方案,并且重量明顯減輕。
熱塑性復(fù)合材料(thermoplastic composites,TPC)具有優(yōu)異的特性,使其成為一種很有價(jià)值的金屬替代品;而兩者最大的區(qū)別之一是重量輕,TPC比鋼輕50%,比鋁輕30%。這使TPC成為那些希望開發(fā)更輕、耐化學(xué)腐蝕和成本效益高零部件的原始設(shè)備制造商的理想選擇。
索爾維公司在通過多種途徑生產(chǎn)TPC預(yù)浸料帶方面擁有深厚的專業(yè)知識(shí),并且在碳纖維生產(chǎn)方面也有豐富的經(jīng)驗(yàn)。這一領(lǐng)域正在通過戰(zhàn)略收購(gòu)和自己的碳纖維制造基地的發(fā)展而不斷發(fā)展。
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最廣泛的特種聚合物組合,如PEKK、PEEK、PAEK、PPS、PVDF和PPA。
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連續(xù)纖維熱塑性復(fù)合材料:這些材料通常將連續(xù)的碳纖維或玻璃纖維結(jié)合在熱塑性基體中。
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熱塑性樹脂:該樹脂可與短纖維(<3mm)和長(zhǎng)纖維(~10mm)復(fù)合。
盡管熱塑性復(fù)合材料(TPC)被認(rèn)為是一種“現(xiàn)代”材料,但實(shí)際上它們已經(jīng)存在了幾十年。索爾維公司將其對(duì)這些材料的經(jīng)驗(yàn)和知識(shí)匯集起來,并擁有一支經(jīng)驗(yàn)豐富的研發(fā)團(tuán)隊(duì),專注于開發(fā)下一代產(chǎn)品,以滿足客戶的苛刻需求。
該公司堅(jiān)信,沒有其他公司能與其在TPC方面的專業(yè)知識(shí)和能力相媲美。其專業(yè)知識(shí)可以追溯到20世紀(jì)80年代,首次涉足航空航天領(lǐng)域的TPC開發(fā)。到21世紀(jì)初,空中客車和波音等主要原始設(shè)備制造商都在積極探索TPC在輕型飛機(jī)上的潛力。
通過收購(gòu)Cytec氰特,索爾維在航空航天領(lǐng)域獲得了豐富的經(jīng)驗(yàn),能夠與TPC的現(xiàn)有專業(yè)知識(shí)垂直整合。其結(jié)果是一個(gè)強(qiáng)大而獨(dú)特的平臺(tái),目標(biāo)是面向傳統(tǒng)的航空航天市場(chǎng),以及汽車、石油和天然氣等行業(yè),在這些行業(yè),TPC可以對(duì)輕量化和生產(chǎn)周期產(chǎn)生重大影響。
如今,索爾維提供了無與倫比的高性能熱塑性聚合物組合,并在生產(chǎn)熱塑性復(fù)合預(yù)浸料帶方面擁有深厚的專業(yè)知識(shí)。還擁有無與倫比的生產(chǎn)工藝工程專業(yè)知識(shí),以確保技術(shù)能夠無縫集成到客戶的生產(chǎn)線中。
文章來源:碳纖維及復(fù)合材料技術(shù) 錢 鑫 博士
原文始發(fā)于微信公眾號(hào)(艾邦復(fù)合材料網(wǎng)):索爾維熱塑性復(fù)合材料的關(guān)鍵技術(shù)及主要市場(chǎng)