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高性能低成本碳纤维复合材料产业化项目

项目简介

高性能纤维复合材料轻量化汽车已成为解决能源和环境问题的一个新型战略产品。目前占据市场主导地位的纤维增强热固性复合材料面临成型周期长、生产效率低、自动化程度低、成本较高等问题，加之配套生产线用关键设备昂贵，难以实现量产，严重阻碍了复合材料在汽车工业的应用。本项目通过复合材料涂装示范线集打磨清洗、烘干、喷涂、烘烤为一体，配备恒压力控制的机器人打磨及优化的机器人喷涂，单件平均生产时间可小于20分钟且性能指标到达工艺标准；复合材料装配线集搬运、胶接、输送、铆接为一体，配合自主研发的高效快速胶接装置及国内首套自动化铆接装配的开发，实现了碳纤维复合材料汽车样件的快速胶接及高效的机器人铆接。同时，为客户提供汽车用复合材料从材料选材、结构和铺层设计、模拟仿真、制造工艺和模具的设计、部件制备、涂装和连接装配等一整套系统解决方案。

技术优势

1、成型周期短、生产效率高，可实现低成本化、连续化、自动化生产； 2、性能可设计性强，适合于各种热塑性树脂和纤维的复合材料制备； 3、性能优异，易于长期储存，工艺过程无VOC释放； 4、可直接进行熔融焊接，有利于维修； 5、可重复加工成型，废品和边角余料均可回收利用，不会造成环境污染。

知识产权

1、装备

ZL201110412397.1 碳纤维管材的成型方法及其模具递模塑设备及其应用

ZL201120515639.5 一种树脂传递模塑成型装置

ZL201110411996.1 树脂传递模塑成型注胶机控制系统及控制方法

ZL201210237072.9 纤维片材的工业机器人自动层叠系统

ZL201210458357.5 树脂传递模塑模具及树脂传递模塑成型系统

ZL201220623926.2 连续纤维增强尼龙6复合材料用树脂传递模塑成型注胶机

ZL201210521322.1 同步合模装置

ZL201420766662.5 一种自动涂装生产线装置

ZL201510001591.9 一种注射成型制品与模具的自动分离装置

ZL201510001572.6 一种纤维布凹模自动铺料装置

ZL201510002960.6 一种纤维布料连续自动变模裁切装置

ZL201510005319.8 一种纤维布凸模的自动铺料装置

ZL201510003161.0 一种纤维布注胶成型制品单模具自动生产线

ZL201510001301.0 一种纤维布注胶成型制品多模具周转自动生产线装置

CN201610417444.4 连续纤维束脱浆上浆一体机

ZL201611055913.9 一种碳纤维汽车结构件螺栓粘接装置

CN201611081190.X 一种异形夹心纤维制品夹心导向拉挤装置

CN201611184674.7 一种预浸料裁切铺放生产线装置

CN201611185111.X 一种预浸渍增强纤维成型循环装置

2、材料

ZL200910155010.1 一种抗冲击复合材料用碳纤维混杂织物

ZL201210483662.X 膨胀型阻燃剂、含有该阻燃剂的阻燃聚合物组合物，以及纤维增强聚合物基阻燃复合材料

ZL201610296461.7 一种石墨烯改性的碳纤维上浆剂的制备方法及其产品

3、测试

ZL201310306055.0 天然纤维织物面内饱和渗透率的测量方法

ZL201310301828.6 天然纤维织物面内非饱和渗透率的测量方法

4、工艺

ZL201010162571.7 一种热塑性树脂基碳纤维复合材料及其制备方法

ZL201010164802.8 热固性混杂织物复合材料及其制备方法和应用

ZL201110412277.1 具有高抗屈曲能力的纤维织物及具有高抗屈曲能力的纤维复合材料制件的制备方法

ZL201110411903.5 一种纤维复合材料制件的局部可变厚度加固补强方法

ZL201110398165.5 用于汽车防撞梁的碳纤维增强聚苯硫醚复合材料及汽车防撞梁的制作方法

ZL201110412398.6 一种界面增强的碳纤维/聚己内酰胺复合材料及其制备方法

ZL201110021297.6 一种纤维增强热塑性复合材料的成型工艺

ZL201210386702.9 一种变刚度纤维复合材料的制备方法

ZL201210484676.3 一种纤维增强复合材料汽车顶盖的生产方法

ZL201210485439.9 一种纤维增强复合材料汽车后箱盖的生产方法

ZL201210457648.2 一种复合材料连接结构

ZL201210456975.6 一种纤维复合材料开孔制件的补强片设计及补强方法

ZL201220598517.1 一种复合材料连接结构及其制件

ZL201210522669.8 一种界面改性的碳纤维/树脂基复合材料及其制备方法

ZL201210520844.X 一种界面改性的碳纤维/聚丙烯复合材料及其制备方法

ZL201210570684.X 一种防撞部件及其制备方法和用途

ZL201310582771.1 一种复合材料接头耳片及制备方法

ZL201310582706.9 一种汽车开口部件及其制备方法

CN201410148610.6 一种碳纤维复合材料工业机器人外壳制件及其制备方法

ZL201410439057.1 热塑性复合材料电阻焊接用绝缘加热元件及制备方法

应用市场

可广泛应用于交通运输、航空航天、能源、建筑、船舶、化工、电子电器、体育等领域。

合作模式

技术咨询、技术服务、技术委托、技术开发、技术转让、技术许可、产业化

主要研究人员

祝颖丹，博士，研究员，博士生导师。 2010年11月从英国引进中科院宁波材料所工作，主要从事先进复合材料低成本制造和装备技术、结构设计和仿真模拟等基础研究与应用开发工作，担任国际汽车轻量化绿色科技联盟副主席，以及中国复合材料学会、中国复合材料工业协会、中国玻璃纤维与复合材料产业发展联盟、北京SAMPE学会等组织理事。主持了中科院STS项目、宁波市石墨烯专项、宁波市重大科技攻关项目、国家自然科学基金和宁波市自然科学基金以及多项企业合作项目，以核心成员参加了国家新能源试点专项、国家863项目、国家973项目、中科院重点方向项目、英国GWR项目及多项企业项目等，在国内外重要学术期刊及会议上已发表论文60余篇，其中SCI、EI收录40余篇，参与中外文著作编写各一部，申请发明专利47项（已授权16项），授权实用新型专利22项。荣获第九届“镇海杯”国际创新设计大赛创新设计公共组金奖、光华龙腾奖第十届中国设计业十大杰出青年提名奖、第十六届中国国际高新技术成果交易会优秀产品奖、中国复材工业技术展-JEC优秀创新产品奖，以及IALTA（中国）汽车轻量化绿色科技创新奖等。