第二百四十章 反应迅速 (第3/3页)
司的规矩,那才有合作的基础,不然江淼不会浪费时间见对方。
其实现在国内不少企业,都时刻关注着海陆丰公司的风吹草动。
这一次海陆丰公司密集注册人造蜘蛛丝、人造蚕丝方面的专利,一下子就引起了很多企业的高度关注。
比如这一次申请考察的金风科技,他们就是发现了海陆丰公司的人造蜘蛛丝专利之中,有几个专利可能和他们制造风机风扇叶片有巨大关联。
本来金风科技也只是关注海绵电池的改进专利,但无意间发现了人造蜘蛛丝的其中一个专利后,他们才重视起来。
这个专利名为:“一种特殊工艺制备的人造蜘蛛丝纤维材料(编号ds12)”
该专利描述了,一种高强度、高刚性、中等弹性、超轻量的人造蜘蛛丝纤维材料。
其实这是一种意外的产物,因为无论是天然蜘蛛丝,还是人造蜘蛛丝,在改性之后,其刚性并不高,至少比碳纤维和玻璃纤维低很多,基本是不能作为刚性部件的原材料。
然而通过硼酸和甘油的重复处理三次之后,形成特殊致密纳米结构的人造蜘蛛丝纱线,其刚性大幅度提升。
平均每使用硼酸和甘油处理一次,其强度和刚度都会获得不同程度的提升。
一次处理,刚度可以达到62gpa左右。
二次处理,刚度再次获得提升,可以达到145gpa左右。
三次处理,刚度再次发生跃变,可以达到惊人的477gpa左右。
要知道,477gpa的刚度,已经超越了碳纤维的上限,碳纤维的刚度上限为400gpa。
这个刚度仅次于刚度可以达到500到1000gpa的碳纳米管。
然而碳纳米管的刚度确实是一个理论上的数据,如果使用编织工艺,加上其他复合材料,生产出来碳纳米管集束材料,刚度仅仅只有50到200gpa左右。
理想很丰满,现实却很骨感。
之所以出现这种情况,主要是碳纳米管的加工工艺,导致其在复合其他材料和编织成为集束纤维的时候,很容易出现各种结构性缺陷。
而人造蜘蛛丝的改性工艺,却不太一样。
目前海陆丰公司的豆丝实验室在处理人造蜘蛛丝的时候,往往并不对原材料进行处理,而是先将原材料通过纺织技术进行加工,形成需要的纱线、丝绸布等半成品,然后再进行改性处理。
通过改性处理之后,就会在纱线、丝绸布表面形成一层特殊的纳米结构。
而连续几次进行处理,就会让这些表面的纳米结构越来越密集,缺陷越来越少。
一般到了第三次,蜘蛛丝纱线表面已经被纳米结构覆盖得密不透风,而且这些纳米结构还和蜘蛛丝牢牢结合在一起。
这才是改性处理之后,人造蜘蛛丝纱线刚性强度出现跃变的根本原因。
从本质上来看。
人造蜘蛛丝是一开始的刚度不理想,通过人为改性增强,出现巨大的性能突变。
碳纳米管则是在微观尺度上,一开始的强度非常高,但是后期复合加工之后,出现结构性缺陷,导致性能暴跌。
两者走了截然相反的极端。
这也是海陆丰公司为什么会设想出自重超轻的飞艇,原因就在于这种人造蜘蛛丝纱线的强度太强了,如果作为支撑结构的骨架,减轻一半的结构重量,那是轻轻松松的事情。
而且由于人造蜘蛛丝本身的韧性非常好,这导致其吸收碰撞冲击的能力也非常好,几乎是钢材的两倍。
这东西不仅仅可以作为风电发电机的风扇叶片材料,还可以作为防弹衣、车辆骨架、车辆装甲、高强度缆绳、飞机骨架和壳体等。
不过改性人造蜘蛛丝纱线的唯一的弱点,主要是其耐热性比较差,哪怕是有特殊的纳米结构外壳保护,其温度失效上限,仍然只能达到246摄氏度。
甚至温度一超过200摄氏度,都会开始出现性能变化。
不过这种特性,还带了另一个潜在的特性,那就是如果该材料的外壳被破坏了,可以通过涂抹甘油和硼砂粉末的混合泥料,然后使用热风机加热,进行快速修复。
金风科技看中这个材料的高强度、高刚性,只需要价格不超过碳纤维,那这东西就有极大的价值。
毕竟现在动辄上百米长度的风力发电机风扇叶片,哪怕是使用碳纤维,单叶片重量差不多是20吨左右。
如果是采用玻璃纤维和碳纤维混合的叶片,重量会更加高。
而改用改性人造蜘蛛丝纱线纤维后,碳纤维叶片可以减少重量15%,碳纤维和玻璃纤维混合叶片可以减少35%的重量,玻璃纤维叶片可以减少50%的重量。
其实这不仅仅关系到叶片重量,还关系到发电效率,采用更轻更高强度的材料之后,风力发电机的发电效率可以提升很多。
金风科技使用了超算,带入该材料之后,发现风力发电机发电效率可以提升20%到50%。
如果是以前,金风科技估计不会太心动,毕竟这海绵电池出来之前,由于风电补贴的撤销,风电项目盈利周期太长了,面临巨大的风险。
但是今时不同往日,有海绵电池作为储能系统,风电的消纳能力已经不再是限制,现在每一台风机发电效率越高,就意味着收益越大。
(本章完)