11月30日,日本東麗宣布,依托材料信息學技術,在短時間內開發出兼具高阻燃性和強力學性能的下一代航空碳纖維復合材料產品(CFRP),有望在飛機、汽車、一般工業等應用中得到推廣。
材料信息學(Materials Informatics)是一個將信息學原理應用于材料科學和工程學的研究領域,以增進對材料的理解、使用、選擇和開發,目標是實現各種材料數據高速、強大的采集、管理和分析,以減少新材料研發生產所需的時間和風險。
除力學性能以外,與金屬相比,CFRP在阻燃、導電等性能方面落于下風,實際應用過程中需要通過其他材料和工藝加以彌補。然而,想要在阻燃和力學二者間找到最佳的平衡需要進行大量的實驗,開發周期難免冗長。
一直以來,日本東麗借助大數據和電子化技術提升自身產品的競爭力。此次與東北大學一道,利用材料信息學技術,以逆向解析的方式開發出具備靶向特性的材料。
這種方式大大減少了實驗次數,縮短了研發周期,成功設計出兼具高阻燃性和強力學性能的CFRP用基體樹脂,進而在短時間內開發出對應的碳纖維預浸料產品。
該產品的壓縮強度和耐熱性與現有航空復材產品相當,但熱釋放速率(Heat Release Rate, HRR)降低了35%。
日本東麗表示,今后同樣可以用這種逆向解析方法提升材料的導熱性和導電性,促進高性能碳纖維預浸料的開發,開拓飛機、汽車、一般工業等多應用領域市場。