根据日刊工业新闻发布的最新消息显示，Nitta 公司正在使用其专有Namd™技术将碳纳米管 (CNT) 均匀地附着在碳纤维表面以制备碳纤维增强塑料（CFRP）。该技术的主要特点是能够制造出在强度、耐热性和轻量化方面超过传统CFRP工艺的成型产品。与此同时，公司正致力于开发这种先进材料的新应用比如用于发动机和螺旋桨等飞机部件。
采用Namd™技术的碳纤维电子显微镜突破
CNT是一种仅由碳元素组成的管状结构材料，其直径为纳米级（纳米为十亿分之一米）。它的密度是铝的一半，而强度则是钢的20倍，同时具有比铜更好的导热性，有望广泛用于工业产品。
为了提高强度，在将CNT复合到CFRP材料中时，通常的方法是将其添加到树脂材料中。此时，为了充分利用CNT的特性，需要将具有强内聚力的CNT均匀地分散到树脂中，这在技术上是繁琐且耗时的。此外，添加碳纳米管还会使树脂变硬，削弱其特有的柔韧性，因此存在使材料变脆等缺点。
Nitta公司专有的Namd™技术不是将CNT添加到树脂中，而是在不使用分散剂的情况下将CNT一根一根地分散，并在碳纤维表面均匀地附着并形成薄膜。通过在CFRP内碳纤维和树脂之间的界面处配置CNT，可以在不损害碳纤维的强度和树脂的柔软性的情况下赋予CNT的特性。其另一个优点是CNT的用量比添加到树脂中时的用量要少，从而获得更高的强度。
Nitta公司自2007年左右便开始着手研发CNT技术，并于2013年建立了CNT分散技术。2017年，公司开发的CFRP材料应用于网球拍等运动产品，加速了材料品质的提升和量产技术的发展。
后来在2020年，公司完成了“2G-Namd”技术开发，它可以形成高强度、厚CNT薄膜。这使得它可以与工业应用中使用的CFRP制造方法兼容，例如拉挤工艺和长丝缠绕工艺等。该产品的专用工厂于2023年竣工，并已形成量产体系。技术中心 CNT 应用开发组总经理 Takuji Komukai 表示：“Nitta在体育领域积累了较好的经验，并建立了适用于工业领域的量产技术。”
采用Namd™技术加工CFRP成形品的专用生产工厂（日本奈良县大和郡山市）
采用Namd™技术的CFRP成型品与一般的CFRP成形品相比，在强度、耐热性、疲劳耐久性等诸多方面可实现高性能。如果用于飞机发动机等驱动系统部件，预计将具有无需冷却部件的优点，并且在交通部件中可能对其有强烈需求。据悉，目前多家公司已经在考虑将其应用于包括航空领域在内的常见工业中。
Nitta公司计划在2025年获得航空航天质量控制标准AS9100的认证，目前正在推进人才培养和专用设备的建设。该公司计划凭借其利用CNT先进材料的开发能力和能够大规模生产的生产系统，全力建立高附加值CFRP业务。
来源：碳纤维及其复合材料技术
原文始发于微信公众号（艾邦高分子）：Nitta开发的CNT复合碳纤维可提高CFRP强度和耐热性，有望用于航空航天领域