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在工業機械領域，復合材料通常用于需要耐久性、耐腐蝕性，以及防火、防煙和毒性（FST）等性能的部件，這些結構件主要包括支架、固定裝置、管道系統、托盤和儲罐等。

最近，有哪些新的技術和應用案例呢？

案例1：三種不同耐腐蝕AOC樹脂設計

近期報道的一個典型案例是沙特阿拉伯SABIC子公司Petrokemya位于沙特阿拉伯朱拜爾的石油化工廠的燃燒裝置。該工廠生產各種原料化學品，需要一個燃燒單元、急冷罐、洗滌器、排氣罐以及相關的容器和管道，這些容器和管道能夠承受鹽酸而不會腐蝕。西班牙設備制造商Ollearis、承包商中國天辰工程有限公司（天津）和美國工程公司John Zink Hamworthy Combustion共同合作，采用三種不同耐腐蝕AOC樹脂設計并生產了的長絲纏繞玻璃纖維增強工業設備，以滿足特定零件的性能要求。

耐腐蝕樹脂、纖維纏繞玻璃纖維復合材料和創造性設計工程是Ollearis為SABIC子公司的幾個大型石化廠部件進行工作的關鍵。在裝運和安裝之前，這里顯示了其組件

隨著復合材料越來越多地用于這些類型的應用，正在制定更多的標準和法規來幫助和指導制造商。例如，2022年，ASTM國際管道系統委員會（F17）批準了一項新標準（F3378/F3378M），以幫助制造耐腐蝕管道系統，以運輸液體和氣體如水、原油、腐蝕性化學品等。

案例2：高性能CFRP支持更快、自動化的工業流程

上述許多應用通常使用的是非高性能的復合材料，如玻璃纖維和成本較低的樹脂。高性能復合材料也正在進入工業應用，因為對更高吞吐量的要求迫切需要更輕的重量和振動阻尼性能，以實現更快的速度和高度自動化的機械操作。

近期，在捷克纖維纏繞解決方案專家CompoTech最近的幾項工業應用中，出現了諸如高性能碳纖維增強環氧樹脂T型臂的組件，它可用于連接機械和機械臂，機械臂在制造過程中移動零件。CompoTech的客戶德國BilingAutomation公司以前使用鋼或鋁制造，現在改用碳纖維增強聚合物（CFRP）T型臂，以改善性能特性，如減振和最大限度地減少撓度和變形。

案例3：工業管道修復用復合材料

除了制造工業部件外，復合材料還可以幫助修理工業管道或儲罐，包括由金屬制成的管道或儲罐。例如，現在有幾家公司提供復合材料產品，這些產品可以纏繞在現有管道和儲罐上并固化，以加固或修復它們。

最近報道的一項工作是2023年1月，日本工業獎授予日本東麗工業股份有限公司、東京電力電網公司和安田精造株式會社，以表彰他們開發了一種使用真空輔助樹脂轉移模塑（VARTM）固化碳纖維增強塑料（CFRP）修復腐蝕鋼管和輸電塔的技術。根據受助方的說法，這項創新通過加強坑洞和腐蝕的管道，消除了更換工作中對特殊夾具和方法的需求，從而縮短了強度評估的交貨時間，降低了施工成本。

與此相關，英國維修和保護材料制造商Belzona公司開發了一種復合材料管道和儲罐維修系統，這種稱為Belzona-SuperWrap II的系統可作為維修套件出售，包括環氧樹脂、玻璃和碳纖維增強材料以及隔離膜。

案例4：俄開發基于石墨烯和玻璃的復合材料

去年10月底，俄羅斯科研人員研發出借助激光生產出基于石墨烯和玻璃的導電且穩定的復合材料。這項技術的優點是成本低，石墨烯結構成為玻璃的一部分，而不僅僅是涂層。相關研究成果近日發表在《先進材料》雜志上。

實現這種技術的第一步是使玻璃具有導電性。目前解決該問題的方案是從金屬及其氧化物、導電聚合物或碳中制造納米涂層。然而，研究發現，涂層會隨著時間的推移而被磨掉，且使用壽命有限。

俄科研人員提出了一種借助激光利用石墨烯對玻璃進行改性的方法。這種技術有助于在任何玻璃產品中制造出能夠成為集成電子產品基礎的石墨烯導電結構，目的是使用石墨烯來制造新一代電子產品。

托木斯克理工大學化學和生物醫學技術研究所教授葉夫根尼·舍列梅特介紹說，俄科研人員首次展示了如何借助激光生產基于石墨烯和玻璃的導電且穩定的復合材料。新技術允許用石墨烯“畫出”所需的結構，這些結構融合到幾毫米厚的玻璃中，確保了材料可長時間使用而性能不會降低。

舍列梅特稱，利用基于石墨烯和玻璃的新型復合材料，科研人員可以開發廉價高效的柔性電子產品、新型光電器件以及具有擴展功能的各種玻璃產品。

案例5：新型創新復合材料和成形技術開發技術

2月下旬，日本東麗工業公司開發了一種可以高速熱焊接碳纖維增強熱固性部件的技術，該技術將實現碳纖維增強復合材料機身的高速生產和輕量化。東麗工業公司正在對該技術進行演示驗證，目標是在2030年后實現機身商業化應用，同時進一步擴大應用范圍。該技術是基于新能源和工業技術發展組織（NEDO）支持的“新型創新復合材料和成形技術開發”項目取得的成果。

該技術的核心是在碳纖維增強的熱固性或熱塑性部件表面形成一個熱焊接層，通過瞬間加熱部件表面實現部件粘合，而無需粘合劑粘合或螺栓緊固。東麗工業公司使用可熱焊接的CFRP熱固性部件組裝了一個模擬高速飛行飛機基本結構的演示驗證機，確定其力學性能和連接強度與目前機型的共固化CFRP結構相當。東麗工業公司表示，該技術將實現與鋁合金機身相當或超過鋁合金機身的高速生產速度，此外還可以減少CFRP機身壽命周期內的二氧化碳排放，并減輕重量。

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