復合材料
中國作為當今世界增長最快的經濟體，用電需求逐年遞增，而發(fā)展相對落后的供電系統(tǒng)將成為掣肘工業(yè)和經濟發(fā)展的不利因素。因此，為“奔跑”的中國“舒筋活絡”勢在必行。
從電力輸送節(jié)能增效的角度，整個輸電系統(tǒng)需要向“低損耗”和“大容量”兩個方向發(fā)展。傳統(tǒng)輸電的架空導線主要采用鋼芯鋁絞線，由于鋼芯的重量、強度和熱膨脹系數(shù)等因素制約，電纜輸電容量有限。輸電過程中的電阻損耗放熱和高溫天氣使得高架電纜產生熱膨脹，從而發(fā)生電纜下垂，成為安全隱患；同時，溫度上升使導線機械性能大幅度下降，導致電力運能無法繼續(xù)提升，此外，東南沿海相對緊張的土地資源也制約了輸電走廊的增容。
21世紀初，在以美國為代表的西方國家，科研人員已經開始著手于可替代金屬芯用于架空電纜的新型材料的研究；通過一系列篩選、測試，最后確定碳纖維復合芯是取代傳統(tǒng)鋼芯的最佳材料。與相同截面的其它導線相比，采用碳纖維復合芯的電纜所傳輸?shù)碾娏魅萘靠商岣?0%~100%。碳纖維復合芯的主要結構由增強纖維以及高性能的環(huán)氧樹脂體系組成。我們國家從2002年左右也開始了碳纖維復合芯電纜的研究，然而發(fā)展比較緩慢，主要在環(huán)氧樹脂配方和復材制作工藝上難 以有所突破。2008年南方雪災導致部分地區(qū)發(fā)生斷電事故，讓相關企業(yè)和科研單位更加意識到鋼芯電纜在極端氣候環(huán)境中運行的弊端，加快了復合芯電纜開發(fā)的腳步。
架空導線在戶外運作，需要經受紫外線、高低溫、風雨雪等各種嚴酷戶外氣候條件的考驗，對于導線芯的耐候性和力學性能提出了極高的要求。這一點恰恰和航空航天領域對于復合材料的技術要求有很強的共性。
亨斯邁先進材料公司是全球領先的環(huán)氧樹脂制造商和銷售商，為航空航天領域提供環(huán)氧樹脂已有60多年，積累了豐富的實踐經驗。面對新的挑戰(zhàn)，亨斯邁提供了碳纖維復合芯的創(chuàng)新解決方案，將環(huán)氧樹脂在航空航天領域的應用經驗推廣到新型電纜導線芯的開發(fā)，并在配方和工藝上做出了突破性的貢獻。
如上文中提到的，碳纖維復合芯是由增強纖維以及高性能的環(huán)氧樹脂體系組成。碳纖維和玻璃纖維是目前主要使用的增強纖維。碳纖維位于復合芯桿材的芯層，它主要提供桿材高強度的力學性能以及賦予材料低密度和低膨脹系數(shù)的性能；玻璃纖維處于桿材的外層，確保桿材整體的韌性以及絕緣性能。而環(huán)氧樹脂體系能將增強纖維有機地粘接在一起，是復合芯桿材加工性能、耐熱性能和耐候性能的決 定因素，同時也影響其他一些熱力學和機械性能。應該說整個復合芯導線其中最關鍵的技術在于這個環(huán)氧體系配方的開發(fā)以及與之相對應的拉擠成型工藝參數(shù)的制定。
亨斯邁先進材料所開發(fā)的雙組份、低粘度的樹脂配方，具備優(yōu)良的工藝可操作性，體現(xiàn)在更快的加工速度以及更寬的工藝窗口，設備的兼容性以及產品性能的穩(wěn)定性。該配方產品與相應的增強纖維結合使用，所制成的復合芯桿材具備優(yōu)異的機械性能及優(yōu)良的熱力學性能，體現(xiàn)在較高的玻璃化轉變溫度、較強的耐候性能、抗熱老化性能及拉伸力。
2010年，亨斯邁開始關注國內的市場，建立亞太區(qū)的碳纖維復合芯樹脂配方研發(fā)團隊，參考總部的科研和市場開發(fā)經驗，依托公司在航天航空領域的技術優(yōu)勢，在2年的反復試驗開發(fā)中，亨斯邁亞太區(qū)研發(fā)團隊始終致力環(huán)氧樹脂配方優(yōu)化，以兼顧復合芯桿材各項性能，滿足國內規(guī)范及市場的要求。2011年亨斯邁第一代碳纖維復合芯鋁導線樹脂配方產品上市以來，市場反響頗為熱烈。2012年5月，使用亨斯邁所開發(fā)的高性能環(huán)氧樹脂配方體系的碳纖維復合芯電纜在國內成功掛網運行，填補了國內碳纖維復合芯國家1B級產品的空白。
從電力輸送節(jié)能增效的角度，整個輸電系統(tǒng)需要向“低損耗”和“大容量”兩個方向發(fā)展。傳統(tǒng)輸電的架空導線主要采用鋼芯鋁絞線，由于鋼芯的重量、強度和熱膨脹系數(shù)等因素制約，電纜輸電容量有限。輸電過程中的電阻損耗放熱和高溫天氣使得高架電纜產生熱膨脹，從而發(fā)生電纜下垂，成為安全隱患；同時，溫度上升使導線機械性能大幅度下降，導致電力運能無法繼續(xù)提升，此外，東南沿海相對緊張的土地資源也制約了輸電走廊的增容。
21世紀初，在以美國為代表的西方國家，科研人員已經開始著手于可替代金屬芯用于架空電纜的新型材料的研究；通過一系列篩選、測試，最后確定碳纖維復合芯是取代傳統(tǒng)鋼芯的最佳材料。與相同截面的其它導線相比，采用碳纖維復合芯的電纜所傳輸?shù)碾娏魅萘靠商岣?0%~100%。碳纖維復合芯的主要結構由增強纖維以及高性能的環(huán)氧樹脂體系組成。我們國家從2002年左右也開始了碳纖維復合芯電纜的研究，然而發(fā)展比較緩慢，主要在環(huán)氧樹脂配方和復材制作工藝上難 以有所突破。2008年南方雪災導致部分地區(qū)發(fā)生斷電事故，讓相關企業(yè)和科研單位更加意識到鋼芯電纜在極端氣候環(huán)境中運行的弊端，加快了復合芯電纜開發(fā)的腳步。
架空導線在戶外運作，需要經受紫外線、高低溫、風雨雪等各種嚴酷戶外氣候條件的考驗，對于導線芯的耐候性和力學性能提出了極高的要求。這一點恰恰和航空航天領域對于復合材料的技術要求有很強的共性。
亨斯邁先進材料公司是全球領先的環(huán)氧樹脂制造商和銷售商，為航空航天領域提供環(huán)氧樹脂已有60多年，積累了豐富的實踐經驗。面對新的挑戰(zhàn)，亨斯邁提供了碳纖維復合芯的創(chuàng)新解決方案，將環(huán)氧樹脂在航空航天領域的應用經驗推廣到新型電纜導線芯的開發(fā)，并在配方和工藝上做出了突破性的貢獻。
如上文中提到的，碳纖維復合芯是由增強纖維以及高性能的環(huán)氧樹脂體系組成。碳纖維和玻璃纖維是目前主要使用的增強纖維。碳纖維位于復合芯桿材的芯層，它主要提供桿材高強度的力學性能以及賦予材料低密度和低膨脹系數(shù)的性能；玻璃纖維處于桿材的外層，確保桿材整體的韌性以及絕緣性能。而環(huán)氧樹脂體系能將增強纖維有機地粘接在一起，是復合芯桿材加工性能、耐熱性能和耐候性能的決 定因素，同時也影響其他一些熱力學和機械性能。應該說整個復合芯導線其中最關鍵的技術在于這個環(huán)氧體系配方的開發(fā)以及與之相對應的拉擠成型工藝參數(shù)的制定。
亨斯邁先進材料所開發(fā)的雙組份、低粘度的樹脂配方，具備優(yōu)良的工藝可操作性，體現(xiàn)在更快的加工速度以及更寬的工藝窗口，設備的兼容性以及產品性能的穩(wěn)定性。該配方產品與相應的增強纖維結合使用，所制成的復合芯桿材具備優(yōu)異的機械性能及優(yōu)良的熱力學性能，體現(xiàn)在較高的玻璃化轉變溫度、較強的耐候性能、抗熱老化性能及拉伸力。
2010年，亨斯邁開始關注國內的市場，建立亞太區(qū)的碳纖維復合芯樹脂配方研發(fā)團隊，參考總部的科研和市場開發(fā)經驗，依托公司在航天航空領域的技術優(yōu)勢，在2年的反復試驗開發(fā)中，亨斯邁亞太區(qū)研發(fā)團隊始終致力環(huán)氧樹脂配方優(yōu)化，以兼顧復合芯桿材各項性能，滿足國內規(guī)范及市場的要求。2011年亨斯邁第一代碳纖維復合芯鋁導線樹脂配方產品上市以來，市場反響頗為熱烈。2012年5月，使用亨斯邁所開發(fā)的高性能環(huán)氧樹脂配方體系的碳纖維復合芯電纜在國內成功掛網運行，填補了國內碳纖維復合芯國家1B級產品的空白。
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