技术难题:新材料领域需求

发布时间:2018-10-31 07:12              
1.叶片表面处理技术研发 需求内容:风电叶片表面处理技术:1)寻找一种高效的叶片表面处理技术,替代现有的机械打磨技术,减少粉尘和劳动强度;2)至少完成1台样机开发;3)每台成本不高于50万。 具备叶片表面质量检测能力,开展了机械打磨技术研究,存在粉尘处理难的问题。 2.叶片主梁玻纤布的自动铺放设备研发 

需求内容:风电叶片主梁玻纤布的自动铺放设备研发:1)实现主梁玻纤布的定长铺放、裁剪、赶压等功能; 2)至少完成1台主梁铺放设备样机开发; 3)主梁铺放机每台成本不高于50万。

完成基本结构设计和功能概念设计,需要解决自动控制和测量系统的设计,以及行走机构优化等设计。 

3.玻璃钢曲面打磨技术 

需求内容:风电叶片玻璃钢曲面打磨技术研发:1)寻找一种可以实现玻璃钢曲面打磨技术,实现小区域内逐层打磨。打磨范围800*800; 2)至少完成1台样机开发; 3)每台成本不高于5万元。 

经验证明要使用金刚石磨轮打磨,打磨头要求可以三维运动。 

4. 大兆瓦级风力发电机组智能制造系统 

需求内容:1)技术指标:完成大兆瓦级机组智能制造系统1套,新装备3台,新工艺3条;主轴与齿轮箱装配精度0.1mm,运动平台额定载荷≥45 吨; 机架自动翻转过程由人工操作用时30min提升至≤1 min; 叶片固化温度控制精度由±2℃提升至±0.2℃;温度、压力及转角采集通道数≥40。2)产业化和经济指标:完成风力发电机组智能制造系统建设,提升行业智能风机制造水平;

项目完成后,系统实现年产500台风电机组智能装配与制造能力。 

5. 碳纤维生产中三废处理方案研究 

需求内容:高性能碳纤维及其复合材料是一种重要的战略物资,是一种军民两用材料,属于技术密集型和政治敏感型的关键材料。碳纤维及其复合材料已广泛应用于各个领域。随着我国经济的快速发展及工业化的高速进程,我国对碳纤维的需求日益增大。但是,目前制约碳纤维生产企业的瓶颈问题就是废水、废气、废固的达标排放。由于碳纤维生产过程有较多的工序,会产生多种不同废气、废水、废固,直接排放导致环境污染严重、难处理等问题,因此要寻求一种能够经济有效地处理碳纤维三废方案的技术。

6.DMAC精馏残液处理技术 

需求内容:DMAC精馏工序的中的塔底残液,混合有聚氨酯高聚物,高沸点物质和醋酸等物质,普通的精馏设备和工艺无法进行处理,造成DMAC消耗增加。 

 对残液使用碱性物质中和,再次精馏。精馏残液作为危废处置。 

7.DMAC精馏废水COD降解技术 

需求内容:DMAC精馏工序的第一步是脱除DMAC中的水分,脱除的水的 COD很高,直接进入污水处理站会导致细菌死亡,我们希望增加中间处理环节,能够把废水COD降低到可以接受的程度。废水的产生量约每小时2-3吨。 

对于废水进行收集,控制排放量,让污水站进水能够满足需要。 

8. DMAC回收液絮凝工艺 

需求内容:干法纺工艺中在DMAC回收工序中,回收的DMAC液体中含有部分聚氨酯高聚物,DMAC溶剂对聚氨酯高聚物有一定的溶解能力,我们在使用精馏塔精馏DMAC时,聚氨酯高聚物残留在塔底,导致排废频次增加,我们需要分离高聚物和DMAC,提高DMAC精馏成品率。 

DMAC回收液中含有部分高聚物,目前使用水使之析出,但会增加回收液中的水分,造成脱水工序能耗增加,是否可以有其他方法析出高聚物。

9.氨纶预聚体回收技术 

需求内容:聚氨酯反应的预聚合体,含有未反应的聚醚二醇、MDI,也含有已经反应的聚合体,是否有方法可以让聚醚二醇裂解成四氢呋喃进行回收,或者可以有其他利用预聚合体的方法。 

企业目前把废聚合体作为危废处置。 

10. DMAC蒸汽和空气分离技术 

需求内容:干法氨纶纺丝是在240-260度的温度下使用热风把DMAC溶剂挥发出来,然后将热风冷却到10度以下,回收DMAC,热风继续加热参与循环。在200度以上的温度,如果可以分离空气和DMAC蒸汽的话,热风不需要降温到10度,只需要将DMAC蒸汽冷却回收就可以了,可以降低热量消耗。 

目前还没有开始研发,希望找出在200℃以上的温度,是否有分离技术分离空气和DMAC蒸汽。 

11. 高纯石英材料制造工艺 

需求内容:1)多功能高纯石英砂方向:熔融砂、气炼砂、打坨砂的生产技术、工艺和设备;高纯石英砂的粒度和粒形控制技术;单元素或多元素参杂技术,提高石英材料的特殊性能;石英砂的氧化-还原提纯技术,减少过度金属含量。2)电光源照明用石英材料方向:大口径、厚壁、长尺寸石英玻璃管材的生产技术;解决产品缺陷如石英管退火变色(太阳能市场)、脱羟变色、金卤灯石英管炸灯、滤紫外线石英管颜色不一致、透明管在加工过程中出现红点、石英管存在应力、车灯紫外辐射超标、低熔点石英管耐压不够等。 3)电光源加热、杀菌、水处理用石英材料方向:黑红管生产技术,解决黑红管点灯后起鼓,不易压封等质量问题;石英管镀膜技术,增加管材的功能性。4)太阳能光伏用石英玻璃坩埚和陶瓷坩埚方向:大尺寸石英玻璃电弧坩埚强度和抗析晶能力与高纯石英砂纯度之间的内在联系;石英陶瓷坩埚强度与石英原料之间的内在联系。5)半导体及光纤类石英材料方向: 半导体石英材料(棒、管、锭、坨)的生产工艺和技术;

光纤管和光纤芯棒的生产工艺和技术;石英坨、石英板和石英器件加工技术和质量控制。

12.机舱罩工艺研发 

需求内容:大兆瓦级别风能发电机舱罩,生产过程中的纤维铺层,工艺难度大,要求高,人员劳动强度高,为了提高产能与产品质量,铺层工艺设备是关键的核心技术。纤维铺层设备的研发使用降低劳动强度,提高功效,确保质量,产能比人工铺层翻2倍以上。

多层叠加玻璃纤维自动裁剪设备一次可以裁剪玻璃纤维布15层以上输入裁剪尺寸的自动裁剪,控制用料成本3个百分点以上,提高材料使用效果。根据铺层工艺,铺层设备可以多层纤维一次性铺设,保证纤维铺层中不打折起绉,保持铺层面平整。树脂搅拌灌注系统,依据铺层面积计算树脂用量,一次性输入树脂量,一次性灌注避免多次灌注节约使用树脂,比正常灌注可降低1.5 个百分点树脂量。

纤维浸润程度均匀,固化强度好。

13.微粉造粒技术 

需求内容:工厂生产过程中会产生大量的碳素制品边角料及微粉,其经济价值低,有容易造成环境污染,所谓的微粉造粒就是要找到或者研发出一种合适的粘结剂,既可以将小粒度碳素材料、碳素材料边角料及微粉重新粘结成块状,同时又要保证其机械强度、灰分、挥发分含量等各项指标达到要求,从而实现废物再利用,提高产品附加值,降低环境污染。 

14. 增碳剂的脱硫、脱氮技术 

需求内容:增碳剂要求低硫、低氮。目前本公司增碳剂最高质量可以达到硫含量≦0.05%,氮含量≦0.01%(100ppm),公司正一直致力于研究如何能进一步降低增碳剂的硫含量、氮含量。

15.连熔炉热温度场分布技术 

需求内容:连熔炉发热区间热温度场测量,有限元分析模拟,升降功率对连熔炉热温度场分布的改变。

曾做过连熔炉发热温度场测量实验,但是效果不明显,损耗大,有限元分析书比较厚,钻研需要时间和精力,而且研发经费比较大,目前未得知有哪些院校有这方面的研究。 

16. 环氧模塑料用高性能催化剂研究

需求内容:目前汽车电子行业要求环氧树脂封装好的电子器件能够通过HTRB,H3TRB,HTSL,TC,PCT等要求外,还需要通过bHAST测试(96/192hours at TA=130 ℃/85%RH with device reversebias at 80% of rated voltage up to avoltage above which arcing in the chamber will likely occur (typically 42V),test before and after 96/192hours HAST)。该测试其实是衡量一个电子器件在高温高湿下对电压的长期敏感性(或者说稳定性)。

汽车电子的可靠性测试其中包括一项极其苛刻的bHAST测试,其测试条件是在130℃,85%湿度,外加一个偏转电压下测试环氧模塑料封装的器件的耐电性能。如何提高模塑料的电性能使其通过bHAST测试,不仅是模塑料生产厂商的使命,而且也是封装测试厂商急切需要解决的难题。

为此需要利用高校的学术资源一起开发有关环氧模塑料用高性能催化剂的性能研究,为公司产品的长远发展做一些技术储备。  

17.亚微米硅微粉表面改性技术 

需求内容:超细粉体的传统加工法主要是对粗粒物料用机械力使其破碎、粉碎,最常用设备有行星磨、振动磨、介质球磨、干式和湿式搅拌磨、气流磨等。无论干法或是湿法的机械加工方式,都会遇到已细化的物料再团聚的问题,难以获得高性能的超细粉料。

为了提升二氧化硅微粉在有机体系中填充使用后的性能,以及为了解决亚微米二氧化硅的团聚问题,需要对二氧化硅微粉进行表面改性。

目前的技术难题包括: 1)表面改性所用偶联剂、处理剂的选型;2)表面处理产品的表征;3)表面处理工艺路线和工艺装备选型或设计。  

18. 碳纤维复合材料/金属超低温连接技术 

需求内容:碳纤维复合材料具有散热快、耐高温、质量轻、抗腐蚀等优点,因此特别适合制造高铁、飞机的刹车系统以及导弹、火箭、航天飞机的鼻锥以及喷管等零件,但是实际应用中需要碳纤维复合材料与金属材料进行连接才可以满足使用。

在超低温工况下,碳纤维复合材料和金属也有应用,但目前碳纤维连接与金属超低温连接这方面的资料在国内尚不多见,碳纤维复合材料和金属超低温下该如何连接。 

19.复合材料内部缺陷快速检测技术 

需求内容:复合材料具有非均质性和各项异性的特性,在制造过程中工艺不稳定,极易产生缺陷。在应用过程中,由于疲劳累积、撞击、腐蚀等物理化学的因素影响,复合材料也容易产生缺陷,这些缺陷很大一部分还是产生在复合材料内部。   

复合材料在制造过程中的主要缺陷有: 气孔、分层、疏松、越层裂纹、界面分离、夹杂、树脂固化不良、钻孔损伤;在使用过程中的主要缺陷有:疲劳损伤和环境损伤,损伤的形式有脱胶、分层、基本龟裂、空隙增长、纤维断裂、皱褶变形、腐蚀坑、划伤、下陷、烧伤。

由于复合材料在工程中的重要作用,因此材料在进入市场前应进行严格的缺陷检测,考虑到企业成本和产品的生产、检测周期,该如何快速检测复合材料内部缺陷。

20.废弃复合材料无害化处理及再利用技术 

需求内容:复合材料以质轻、高比强度和比模量、耐腐蚀性等优异特

2008年,我国复合材料废弃物总量已经超过200万吨,而每年新增复合材料废弃物10万吨以上。废弃物的大量堆积不仅占用了工业、农业用地,而且对社会环境构成了威胁,成为阻碍复合材料进一步应用和发展的瓶颈。因此如何无害化处理及再利用废弃复合材料至关重要。 

21.导尿管表面水溶性超滑膜技术

需求内容:企业希望寻求导尿管表面结合层应用高分子材料水溶性超滑膜,遇水后极其润滑,良好的润滑性保证导尿全程顺利,插拔管容易,患者使用舒适,对尿道黏膜刺激小的技术。医用的要求具有水溶性与附着性的导尿管技术。导尿管在纯化水中浸泡30秒,使涂层材料活化后,其摩擦系数小于等于0.12。 

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