Suorituskykyiset aramiidija hybridikuituprepregit | Weihai Dushi

Ydinluokitus: Tarkka jako suorituskykyoriientaation ja käyttöskenaarioiden perusteella

Aramidikuituprepillä on runsas kategoriarakenne, joka voidaan jakaa neljään pääkategoriaan resiinatyypin, kuitutyyppien, toiminnallisten ominaisuuksien ja asettelun perusteella. Jokainen tuote keskittyy eriytyneisiin käyttökohteisiin, saavuttaen tarkan sopeutumisen eri alojen tarpeisiin.

1. Toiminnallinen rajaus resiinatyypin mukaan: kovettuva ja termoplastinen

Resiinijärjestelmä on ydinosa, joka määrittää aramidikuituprepiin muovausominaisuudet ja käyttöalueen, ja se voidaan jakaa kahteen perusluokkaan. Niillä on selkeät erot kovettumismekanismissa ja suorituskykypainotuksessa:

• Kovettuva aramidikuituprepi Perustuu epoksiin, fenolihartsiseoksiin, syanaattiestarihartsiseoksiin jne., ja vaatii lämmittämisen ja paineen avulla tapahtuvan palautumattoman ristisidoksen ja kovettumisen. Se on tällä hetkellä markkinoiden vallitseva kategoria, ja sen osuus ylittää 85 % vuoteen 2024 mennessä. Näistä erityisesti eposipohjaiset tuotteet ovat laajalti käytössä ilmailu- ja avaruusteollisuuden rakenteellisissa komponenteissa, korkealuokkaisissa suojavarusteissa ja muissa vastaavissa sovelluksissa niiden erinomaisen adheesion ja tasapainoisten mekaanisten ominaisuuksien ansiosta (vetolujuus voi saavuttaa yli 280 MPa); Fenolihartsipohjaiset tuotteet keskittyvät erinomaiseen lievittymiselle ja lämpötilankestävyyteen, ja niiden savutiheys palessa on alhainen, mikä tekee niistä soveltuvia ratikoiden sisustustarvikkeisiin ja laivojen palonsuojamateriaaleihin; Syanaattiestarihartsipohjaisilla tuotteilla on matala dielektrisyys, dielektrisyysvakio ≤ 2,8, ja ne soveltuvat hyvin sopiviksi korkeataajuussovelluksiin, kuten tutkakoteloiksi ja 5G-antenneiksi. Tämän tyyppisen aramidikuitupreforman keskeiset ominaisuudet ovat stabiili rakenne ja erinomainen kroosikestävyys kovettumisen jälkeen, mutta muottausjakso on suhteellisen pitkä (yleensä 40–90 minuuttia) ja kierrätys on vaikeaa.
  
• Termoplastinen aramidikuituprekursori: Käyttäen sulavaa hartsia, kuten polyeteeriketonia (PEEK), polyamidia (PA) ja polypheenyylisulfidia (PPS), sillä on käänteisiä ominaisuuksia "lämmitys pehmentää, jäähdytys kovettaa", ja sen markkiosuus on kasvanut nopeasti viime vuosina saavuttaen 15 % vuoteen 2024 mennessä. Sen erinomaisia etuja ovat korkea muottaus­tehokkuus, joka lyhentää syklin kestoa yli 60 % verrattuna termovakuisiin tuotteisiin. Yhden erän muottausaika voidaan hallita 15–30 minuutin sisällä, ja sitä voidaan kierrättää ja käyttää uudelleen, täyttäen uusien energiakalujen akkupakettien suojauksen, korkean tason urheiluvälineiden ym. massatuotantovaatimukset. Esimerkiksi PA-pohjaisesta aramidikuidusta valmistettu auton akkupaketin kansi kestää 120 kJ/m²:n iskumurtumislujuuden, ja se on 45 % kevyempi kuin perinteiset metallikannet. Törmäyksen jälkeen osaa vaurioista voidaan korjata lämmittämällä.
  

2. Aramidikuidun tyypin mukaan: perusominaisuuksien lähteiden erot

Aramidikuidun materiaaliominaisuudet tarjoavat erilaisia suorituskykyjä alustalle, jolle aramidikuitu esikyllästetään; ne jaetaan pääasiassa kolmeen luokkaan, jotka soveltuvat erilaisiin lujuus- ja kustannusvaatimuksiin:

• Esikylläste para-aramidilla (PPTA): Yleisimmin käytetty yläkanttiin kuuluva luokka, jonka kuidun vetolujuus on yli 3,6 GPa, moduuli 120 GPa ja iskunkestävyys yli viisi kertaa terästä parempi. Sitä käytetään pääasiassa ilmailussa, puolustusteollisuudessa ja sotilaskäytössä tiukkojen suorituskykyvaatimusten vuoksi. Esimerkiksi DuPontin Kevlar® Aramid Fiber Prepreg -tuote, jossa on 49 kuitua, on laajalti käytössä lentokoneiden runkorakenteiden vahvistuksessa ja luodinsuojahelmien valmistuksessa, ja sen luodinsuojausluokitus on korkeintaan NIJ III.
  
• Esikylläste meta-aramidilla (PMIA): Erinomaisen korroosionkestävyyden ja liekkisyyden ollessa ydinteemoja, sitä voidaan käyttää pitkään yli 200 ℃ lämpötiloissa. Sen mekaanisen suorituskyvyn heikkenemisaste on vähemmän kuin 8 %, kun se on ollut 1000 tuntia 50 %:n rikkihappoliuoksessa, mikä tekee siitä soveltuvaa kemiallisten putkistojen suojaamiseen, korkean lämpötilan suodatusmateriaaleihin ja muihin vastaaviin kohteisiin. Teijinconex, kuten Emperor's aramid ® Prepreg -kuitu, käytetään kemiallisten säiliöiden korroosiosuojana.
  
• Co-aramidipohjainen esikylläste: Se yhdistää para-aramidin ja meta-aramidin edut, ja sen kustannuksissa saavutetaan yli 30 %:n alennus verrattuna puhtaaseen para-aramidiin, samalla kun vetolujuus on 2,8 GPa. Se soveltuu korkealaatuisiin urheiluvälineisiin, auton sisustukseen ja muihin kustannusherkkiin keski- ja yläsegmentin sovelluksiin, kuten sulkapallomailoihin ja kilpa-autojen istuinten selkänoihin.
  

3. Kuitujärjestely: Yksisuuntaisen ja kudotun rakenteen mekaaninen suorituskyky eroteltu suunnittelu

Aramidikuidun suuntaus määrää suoraan aramidikuitupreimpregnoidun materiaalin suuntariippuvaiset mekaaniset ominaisuudet, ja se jakautuu kahteen keskeiseen kategoriaan erilaisia jännitystilanteita varten:

• Yksisuuntainen aramidikuitupreformaatti: Aramidikuidut on järjestetty yhdensuuntaisesti yhteen suuntaan, ja niiden suuntavakautta on yli 99,6 %, mikä johtaa materiaalin huippulujuuteen kuitusuunnassa. Vetokimmokerroin voi saavuttaa yli 110 GPa, kun taas poikkisuuntaiset ominaisuudet ovat suhteellisen heikot. Tätä tuotetyyppiä käytetään pääasiassa rakenteissa, jotka kestävät yksisuuntaisia kuormituksia, kuten lentokoneen siiven iskukerroksissa, tuuliturbiinin lapojen reunojen suojauskerroksissa, siltojen vahvistusnauhoissa jne. Monisuuntaisella kerroksella voidaan saavuttaa monimutkaiset jännitysvaatimukset. Tuotteen pintatiheys vaihtelee 50 g/m²:sta 400 g/m²:een, ja sitä voidaan valita tarkasti kuorman mukaan. Esimerkiksi 10 MW:n tuuliturbiinin lapojen reuna valmistetaan 200 g/m²:stä yksisuuntaisesta aramidikuituprekimpusta, mikä parantaa lapojen kestävyyttä salamaniskua vastaan 60 %.
  
• Kudottu aramidikuituprekimp Aramidikuidut ovat kudottu ristiin tasokudoksella, ripsikudoksella, satiinikudoksella ja muilla tavoilla, joissa mekaaniset ominaisuudet ovat monisuuntaisesti tasapainossa ja joiden taipuisuus sekä leikkausvastus ovat paremmat. Tasokudokset tuotteet ovat tiheärakenteisia ja kestäviä kulumista, minkä vuoksi niitä sovelletaan suojavarusteisiin, kuten luodinkestäviin liiveihin ja pistosuojakäsineisiin; Ripsikudokset tuotteet ovat erittäin joustavia ja ne sopivat monimutkaisille kaareville pinnoille. Niitä käytetään aluksen rungon iskunvaimentimissä ja auton oven törmäyssuojapalkkeina; Satiinikudotuissa tuotteissa korkea repäisyvahvuus on tunnusomainen, ja repäisyvahvuus voi olla jopa 80 kN/m, mikä tekee niistä soveltuvia lentokoneiden sisustusosia ja korkealuokkaisia telttakankuja varten. Eri kudostapoja voidaan yhdistää eri lankatiheyksien kanssa, jotka vaihtelevat 100D:stä 1000D:hen, muodostaen monipuolisen valikoiman hienoista rakenteista karkeisiin rakenteisiin.
  

4. Mukautetut johdannaiskategoriat erityisskenaarioihin toiminnallisten ominaisuuksien perusteella

Vastauksena äärioikeisiin olosuhteisiin tai erityistarpeisiin Aramidikuituprepreg on kehittänyt useita toiminnallisia alakategorioita, mikä on tärkeä tekijä sovellusalueiden laajentamisessa:

• Korkeaa lämpötilaa kestävä aramidikuituprepreg: Muunnetulla polyimidihaaralla varustettuna pitkäaikainen käyttölämpötila voi saavuttaa 250–350 °C, ja vetolujuuden säilyvyys korkeassa lämpötilassa ylittää 85 %. Esimerkiksi DuPontin Kevlar®-prepreg, joka on valmistettu kuidusta 149 yhdistettynä polyimidihaaraan, käytetään eristyskomponenteissa lentokoneiden moottorien ympärillä sekä raketin laukaisuputkien sisustuksissa.
  
• Palonsammuttava aramidikuituprepreg: luotamalla meta-aramidin luontaiseen liekkisammuntaan yhdistettynä halogeenittomaan liekkisammuttavaan hartsaan, liekkisammutusominaisuudet saavuttavat UL94 V0-tason, eikä palamisen aikana vapaudu myrkyllisiä kaasuja. Savun tiheyden arvo (SDR) on alle 15, mikä tekee materiaalista soveltuvan erittäin vaativiin tulensuojausvaatimuksiin, kuten metrovaunujen sisustukseen ja lentokoneiden kabinettien väliseiniin.
  
• Antistatiikka-aramidikuitupreesliite: Johdetiiviin täyteaineen (kuten hiilinanoputkien) lisääminen hartsaan säätää pintaresistanssin välille 10⁶–10⁸ Ω samalla kun iskunkestävyys säilyy, sopii kaivostyössä käytettäviin suojavarusteisiin, elektronisten laitteiden antistatiikkakoteloihin ja muihin vastaaviin kohteisiin.
  
• Säätönläpimurtovaka aramidikuitupreesliite: Resiiniin on lisätty UV- ja ikenemisestä suojaavia komponentteja, ja mekaanisen ominaisuuden heikkenemisaste on vähemmän kuin 10 % viiden vuoden ulkoilma-altistumisen jälkeen. Sopii ulkomainoksia, korkeajännitekaapelien suojaputkia, merituulivoimalaitteita ja muita vastaavia sovelluksia varten.
  

Ydinetaisu: Kuusi ydinelementtiä, jotka muokkaavat materiaalien sovellusarvoa uudelleen
Aramidikuitupreforssi erottuu monien komposiittimateriaalien joukossa ja nousee 'välttämättömäksi materiaaliksi' korkean tason suojaukseen ja tarkkaan valmistukseen sen kattavien etujen ansiosta iskunkestävyydessä, keveydessä, stabiilisuudessa ja muilla osa-alueilla. Nämä ominaisuudet rakentavat yhdessä sen korvaamatonta markkina-asemaa.

1. Erittäin tehokas isku- ja leikkauskestävyys

Iskunkestävyys on aramidikuitupreimpregin keskeinen etu, ja aramidikuidun korkea sitkeys sekä hartsiaineen sitomisvaikutus muodostavat synergian, joka antaa materiaalille erinomaisen energianabsorptiokyvyn. Tavallisen para-aramidipohjaisen preimpregin iskutoughness voi saavuttaa yli 150 kJ/m², mikä on kolme kertaa suurempi kuin hiilikuitupreimpregillä ja kahdeksan kertaa suurempi kuin teräksellä. Luotonsuojauksen alalla luotonsuojauslevy, joka on valmistettu 100 g/m² yhdensuuntaisesta aramidikuitupreimpreg-monikerroksesta, kestää 9 mm käsisuikan luodiniskun ja painaa vain viidesosan samansuojaisista teräslevyistä; Ilmailualalla aramidikuitupreimpregin iskunkestävän kerroksen käyttö lentokoneen rungossa vähentää rakenteellista vaurioitumisaluetta 70 %:lla linnunloukkauksissa; Uusiutuvan energian alalla tämän materiaalin käyttö parantaa akkujen suojausta ja merkittävästi vähentää lämpölähtövaaran riskiä neulanpistotestien ja puristustestien kaltaisissa turvatarkastuksissa. Lisäksi sen leikkauskesto on myös erittäin huomattava, ja 200 g/m²:n aramidikudospreimpregin leikkauskestävyystaso saavuttaa EN 388 -standardin tason 5, mikä on huomattavasti parempi kuin tavallisten kuitumateriaalien.

2. Erinomainen keveys ja mekaaninen tasapaino

Aramidikuituprepreg yhdistää aramidikuidun ja muovin suorituskykyedut täydellisesti, saavuttaen ehdottoman tasapainon "korkea lujuus + keveys". Sen tiheys on vain 1,4–1,6 g/cm³, alle viidesosa teräksestä ja puolet alumiiniseoksesta, kun taas sen vetolujuus voi saavuttaa 280–350 MPa, mikä on vertailukelpoista tavallisen teräksen kanssa. Ilmailualalla aramidikuituprepregilla valmistetut lentokoneen sisäosat ja rakenteelliset vahvistukset voivat vähentää painoa yli 300 kg per lentokone, mikä vähentää suoraan polttoaineenkulutusta 8–10 %; Autoteollisuudessa tämän materiaalin käyttö kilpa-auton korissa vähentää painoa 55 % verrattuna alumiinikorkeen, samalla kun iskunkestävyys paranee 40 %; Urheiluvälineissä 1K aramidia pohjautuvaa prepregiä käyttävät golf-hiekkaset vähentävät painoa 25 %, lisäävät heittovauhtia 10 % ja kasvattavat osumaretkeä 15 jadilla. Lisäksi sen mekaaniset ominaisuudet ovat erittäin tasapainoiset, taipumusmoduuli on jopa 80–110 GPa. Se ei helposti muodosta pysyviä muodonmuutoksia pitkäaikaisen käytön jälkeen, minkä vuoksi sitä voidaan käyttää monissa kantavissa rakenteissa.

3. Ympäristönselvyys ja kestävyys kaikissa tilanteissa

Aramidikuituprepregi on ympäristönsuojaltaan huomattavasti perinteisiä materiaaleja parempi, mikä tekee siitä luotettavan valinnan monimutkaisiin käyttöolosuhteisiin. Korroosion kestävyyden osalta meta-aramidiprepreg voi kestää yli 15 vuotta voimakkaita happoja, emäksiä, suolakosteutta ja muita ympäristöjä vastaan. Merikaluston alalla sen valmistama rungon suoja kerros kestää meriveden syöpymistä ja pidentää huoltoväliä kolminkertaiseksi verrattuna sinkityihin teräslevyihin; Säänkestävyyden osalta tuotteet, joihin on lisätty UV-suojaa, säilyttävät yli 90 % värinsä viiden vuoden ulkoilmaolosuhteissa ilman halkeilua tai pölyämistä; Lämpötilan kestävyyden osalta korkealämpötilatuotteita voidaan käyttää lyhyellä aikavälillä 350 ℃:ssa ja pitkäaikaisesti 250 ℃:ssa, ja ne toimivat vakautena kuumissa olosuhteissa, kuten teollisissa uuneissa ja lentokoneiden moottoreissa; Väsymisen kestävyyden osalta dynaamisten kuormitussyklien alla väsymislujuuden säilyvyys on yli 90 %, mikä on 12 prosenttiyksikköä korkeampi kuin alan keskiarvo. Tämän materiaalin käytön jälkeen tuuliturbiinien siiven käyttöikä voidaan pidentää yli 25 vuoteen.

4. Erittäin joustava räätälöintikyky

Aramidikuituprepillä voidaan saavuttaa täydellinen mittojen mukauttaminen, joka vastaa tarkasti eri teollisuudenalojen henkilökohtaisia tarpeita. Resinijärjestelmää voidaan säätää käyttökohteen mukaan, esimerkiksi korkean lämpötilan kestävä polyimidi-resini ilmailussa ja nopeasti kovettuva epoksi-resini autoissa; Resinin pitoisuuden ohjauksen tarkkuus on ±0,5 %, mikä takaa tuotteen suorituskyvyn yhdenmukaisuuden; Kuitutyypit voidaan valita tarpeen mukaan, ja para-, meta- tai co-aramidikuidut voidaan yhdistää joustavasti; Leveys tukee mukauttamista 0,3 metristä 2,0 metriin asti, ja laivojen rungoissa voidaan käyttää 2,0 metrin levyisiä tuotteita, mikä vähentää liitosominaisten määrää yli 60 %:lla; Toiminnallisia ominaisuuksia voidaan yhdistää ja pinottaa, kuten "palonsammuttava+antistatiikka", "korkean lämpötilan kestävyys+korroosion kestävyys" ja muita komposiittitoimintoja. Esimerkiksi aramidikuitupreg, jota käytetään hiilikaivosten alusten suojausvarusteissa, ei ainoastaan täytä UL94 V0 -luokan palonsammuttavuusvaatimuksia, vaan sillä on myös antistatiikan ominaisuudet samalla kun se varmistaa iskunkestävyyden.

5. Erinomainen prosessin sopeutuminen ja muottitehokkuus

Aramidikuituprekimpu on yhteensopiva pääasiallisten komposiittimateriaalien muovausprosessien kanssa, kuten kuumentamalla puristettavat säiliöt, puristusmuovaus, tyhjiöpussi ja kierretty valmistus, ja se soveltuu tarpeisiin yksittäisestä räätälöinnistä massatuotantoon. Puristusmuovausmenetelmä sopii standardoituun osiin, kuten akkupakettien kansiin ja luodinsuojakappaleisiin. Yksikkötuotannon aika voidaan pitää hallinnassa 15–30 minuutissa, ja mittojen tarkkuusvirhe on ≤± 0,2 mm. Kuumentamalla puristettava muovaus soveltuu korkealaatuisiin ilmailu- ja avaruustekniikan osiin, ja tuotteen sisäinen viallisuusaste on alle 0,3 % paineenohjauksella 0,8–1,2 MPa ja lämpötilanohjauksella 120–200 °C; Kierretty muovaus soveltuu lieriömäisiin osiin, kuten putkiin ja paineastioihin. Araidikuidun suunnattu järjestely mahdollistaa tuotteen aksiaalisen ja kehäsuuntaisen lujuussuhteen saavuttamisen suhteessa 4:1, täyttäen vaatimukset korkeapaineisen kuljetuksen osalta. Lisäksi sen puolivalmis tila on helppo leikata ja asettaa, ja hävikin määrä on vain 3–5 %, huomattavasti alhaisempi kuin perinteisen kostean valmistuksen 15–20 %, mikä vähentää materiaalihävikkiä merkittävästi.

6. Kustannushyötyetuja koko elinkaaren ajan

Vaikka aramidikuidun esikäytettyjen tuotteiden hankintakustannus on korkeampi kuin perinteisten materiaalien, sen koko elinkaaren kustannusedut ovat merkittävät. Puolustus- ja sotilasteollisuuden alalla kevyt paino vähentää laitteiston kuljetuskustannuksia 40 %:lla ja parantaa laitteiston liikkuvuutta; uusiutuvan energian alalla tämän materiaalin käyttö akkujen suojauksessa on nostanut turvallisuustestien hyväksymistasoa 80 %, estäen turvallisuusonnettomuuksien aiheuttamat valtavat tappiot; teollisuuslaitteiden alalla sen korroosionkestävyys voi pidentää laitteiden huoltoväliä vuodesta viiteen vuoteen, vähentäen huoltokustannuksia 70 %:lla; ilmailualalla yhden lentokoneen painon vähentäminen 300 kg:lla voi säästää noin 1,2 miljoonaa yuania polttoainekustannuksissa vuosittain. Termoplastisten tuotteiden kierrätettävyys vähentää lisäksi raaka-aineiden kustannuksia, ja kierrätetyillä materiaaleilla on yli 75 %:n suorituskyvyn säilyvyys, joiden avulla voidaan valmistaa toissijaisia rakenteellisia komponentteja.

Prosessin myyntiargumentti: tarkka hallinta ja arvon lisääminen raaka-aineista valmiisiin tuotteisiin

Aramidikuituprepin erinomaisuus perustuu sen tarkkaan valmistusprosessiin ja koko prosessin laadunvalvontaan. Sen prosessijärjestelmä takaa tuotteen johdonmukaisuuden, mutta saavuttaa myös optimoidun tasapainon suorituskyvyn ja kustannusten välillä, mikä muodostaa ydinosaamisen kategorian kilpailukyvylle.

1. Ydinvalmistusprosessi: Kaksinkertainen takuu kuuman sulatuksen ja liuotetimestykseen perustuvasta menetelmästä

Teollisuuden vallitseva tapa käyttää kahta keskeistä imeytysmenetelmää, joita voidaan joustavasti valita tuotteen sijoittelun ja laaturiippuvuuksien mukaan varmistaakseen aramidikuituprepin suorituskyvyn vakautta:

• Kuumasulatusprosessi: Lämmitä hartsi 90–130 °C:seen alentamaan viskositeettia, peitä hartsi tasaisesti aramidikuidun pinta tarkkojen kuumavalukalvosten avulla ja jäähdytä nopeasti huoneenlämpöön jäähdytysrullien kautta saavuttaaksesi puolikovettumisen ja muotoilun. Tämän prosessin keskeinen etu on liuottimien jäämien puuttuminen, hartsisisällön tarkan säätö ±0,5 %:n tarkkuudella sekä kuitujen korkea järjestymistarkkuus, mikä tekee siitä erityisen soveltuvan korkealuokkaisen aramidikuitupreimpregnaatin valmistukseen ilmailu- ja avaruusteollisuudessa. DuPont® Kevlar -sarjan preimpregnaatit käyttävät kaikki tätä prosessia, jossa tietokone ohjaa kuumavalukalvon painetta (0,6–1,0 MPa) ja nopeutta (4–8 m/min), varmistaen että hartsi-jakauman virhe tuhatneliömetriä kohti on alle 0,3 %.
  
• Liukoisimella tapahtuva impregnaatioprosessi: Resin liuotetaan orgaanisiin liuottimiin, kuten asetoniin ja ksyleeniin, muodostaakseen matalan viskositeetin liuoksen. Kun aramidikuidut on täysin imeytynyt resiiniin impregnaatiokammiossa, liuotin haihdutetaan monivaiheisessa kuuma-ilman kuivatuskanavassa (lämpötilagradientti 60–130 °C), ja lopulta muodostuu puolikuitunut tila. Tällä prosessilaitteistolla on alhainen investointikustannus ja korkea tuotantotehokkuus (linjanopeus 12–18 m/min), mikä tekee siitä soveltuvan suurten sarjojen yleisten aramidikuitupreformeiden valmistukseen. Liuottimien jäämiä koskevan ongelman ratkaisemiseksi teollisuus on laajalti ottanut käyttöön tyhjiöavusteisen poiston ja typellä suojatun kuivauksen, joilla jäljelle jäävän liuottimen pitoisuus saadaan alle 0,08 %:iin ja estetään kuplien ja kerrostumisvirheiden syntymistä tuotteen kovettumisen jälkeen.
  

2. Keskeiset prosessiohjauspisteet: viisi ydinkonetta, jotka määräävät suorituskyvyn

Aramidikuidun esikäytön laadun vakaus perustuu koko tuotantoprosessin tarkkaan hallintaan, jossa viisi keskeistä vaihetta määrittää suoraan lopullisen tuotteen suorituskyvyn:

• Aramidikuidun pinnankäsittely: Aramidikuidun pinta on sileä ja sen adheesioharjaa on heikko. Sitä on käsiteltävä plasmahapotuksella tai kerroksella kytkentäainetta lisätäkseen aktiivisia ryhmiä kuidun pinnalla. Käsittelyn jälkeen kuidun ja harjan välinen liitännän sitkeyttä paraneen yli 45 %, mikä ratkaisee tehokkaasti perinteisissä tuotteissa usein esiintyvät kerrostumis- ja irtoamisongelmat. Tämän käsittelyn ansiosta para-aramidipohjaisen esikyllästetyn kuidun iskunkestävyys paranee 30 %.
  
• Harjakaavan tarkan moduloinnin: Tuotteen toiminnallisten vaatimusten mukaan harma, kovutusaine, lisäaineet ja muut ainesosat mitataan tarkasti. Esimerkiksi palonsammuttavissa tuotteissa on lisättävä 18–25 % fosfori-typpeä sisältäviä palonsammuttimia yhdessä 0,8 %:n tiputusaineen kanssa; korkeaa lämpötilaa kestävissä tuotteissa polyimidi-hartsan ja kovutusaineen suhdetta on säädettävä varmistaakseen ristisidosten tiheyden; staattista sähköä vastaan suojatuissa tuotteissa 5–8 %:n hiilinanoputket on hajautettava tasaisesti välttääkseen epätasaisen sähkönjohtavuuden. Kaava laaditaan täysautomaattisella sekoitus- ja ultraäänihajotusjärjestelmällä, ja virhe pidetään hallinnassa ±0,1 %:n tarkkuudella.
  
• Impreoimisparametrien dynaaminen ohjaus: Imprägnöintinopeuden, lämpötilan ja paineen reaaliaikainen säätö aramidikuidun lineaarisen tiheyden ja resiniin viskositeetin perusteella. Esimerkiksi 100D:n filamentiivisteiden upotusnopeus ohjataan 6–8 m/min, ja paine lasketaan 0,5 MPa:seen kuitujen rikkoutumisen välttämiseksi; 1000D:n karkean kuitutiivisteen osalta nopeus voidaan nostaa 15 m/min:iin ja paine 0,9 MPa:seen varmistaakseen, että resini tunkeutuu riittävästi kuidun sisäosiin.
  
• B-vaiheen kovettumisen tarkka säätö: Kuivatuslämpötilan ja -ajan säätöllä resiinin kovettumisaste pidetään puolikovassa tilassa 35–45 %, mikä takaa tuotteelle tarpeeksi viskositeettia helpottamaan kerrostamista ja estäämään ennenaikaisen täydellisen kovettumisen. Kovettumisasteen reaaliaikainen seuranta differentiaalilämpöanalyysillä (DSC) ja dynaamisella mekaanisella analyysillä (DMA) virheen ollessa alle 2 %.
  
• Tiukka valmiiden tuotteiden laaduntarkastus: Jokaisen tuoteerän on läpäistävä useita testejä, mukaan lukien hartsiaine (tarkkuus ± 0,1 %), kuitupinnan tiheys (± 1 g/㎡), vetolujuus, iskunkestävyys, lievittämätön suorituskyky jne. Tietokonenäköjärjestelmää käytetään kuidun järjestymisen tasaisuuden ja kuvioiden eheyden havaitsemiseen, vian havaitsemisaste on 99,9 %, mikä takaa, että virheellisiä tuotteita ei päästetä markkinoille.
  

3. Prosessi-innovaation suunta: Kolme pääsuuntaa luokan päivityksen edistämiseksi

Teollisuus parantaa jatkuvasti aramidikuidun esilaimatun tuotteen suorituskykyä ja kustannustehokkuutta prosessi-innovaatioiden avulla, ja kolme suurta innovaatioaluetta johtavat tuoteryhmän kehitystä:

• Automaattisen tuotantolinjan päivitys Esitellään teollisuusrobotit ja tekoälypohjainen visiojärjestelmä, jotta saavutetaan täysi prosessiautomaatio aramikuidun purkamisesta impregnointiin, kovettamiseen, kiedomiseen ja leikkaamiseen asti. Tämä lisää tuotantotehokkuutta yli 60 %:lla ja vähentää tuotteen johdonmukaisuusvirhettä ± 0,2 %:iin. Esimerkiksi johtavan yrityksen automatisoitu tuotantolinja pystyy saavuttamaan päivittäisen tuotannon 4000 neliömetriä per linja, mikä on nelinkertainen verrattuna perinteisiin manuaalisiin tuotantolinjoihin.
  
• Läpimurto moniaksiaalisessa kerrostusteknologiassa: Kehitettiin moniaksiaalinen aramikuitupreformaatulinja, joka pystyy saavuttamaan samanaikaisen monisuuntaisen kuitujen impregnoinnin ja kerrostuksen kulmissa 0°, 90°, ±45° ja muissa kulmissa, mikä vähentää myöhempiä tuotteen kerrostusvaiheita ja lisää tuotantotehokkuutta 45 %. Se soveltuu erityisesti suurten komponenttien, kuten tuuliturbiinien siiven ja aluksen rungon, valmistukseen parantaen samalla tuotteiden kokonaismekaanisia ominaisuuksia.
  
• Vihreän prosessin tutkimus ja sovellus: Edistetään liuottimattoman impregnointiprosessin käyttöönottoa ja biopohjaisten hartsojen (kuten papujauhepohjaisen epoksihartsan) käyttöä, vähennetään riippuvuutta öljypohjaisista raaka-aineista sekä vähennetään haihtuvien orgaanisten yhdisteiden (VOC) päästöjä yli 90 %; kehitetään kemiallista depolymerisaatio- ja kierrätysteknologiaa termomuovattuihin tuotteisiin aramikuidun talteenoton parantamiseksi yli 80 %:iin, mikä vastaa vihreän valmistuksen ja kiertotalouden trendiä.