成本降 50%！超薄聚乙烯（PE）碳纤维材料问世！

碳纤维由于其优异的机械性能和低密度，在高应力轻质建筑解决方案中的使用，如当今风力发电机或压力容器的增长应用，已变得不可或缺。传统PAN基碳纤维的高制造成本使得该材料成本非常高。此外，这种材料的供应量也不足。开发替代原材料和制造工艺的新制造方法可以成为进一步工业复合材料应用的关键和增长引擎。

2023 年 6 月 23 日发自德国海登海姆--亚琛工业大学（Institut für Textiltechnik of RWTH Aachen University，ITA）纺织技术学院毕业生Flávio AndréMarter Diniz在其硕士论文中开发出了超薄聚乙烯（PE）碳纤维，其丝径比普通碳纤维小 2-3 倍。此外，使用以聚乙烯为基础的原丝将有可能在未来将碳纤维的价格降低 50%，从而在风力发电、航空航天和汽车等关键行业开辟出更广泛的应用领域。由于这一突破性进展，Marter Diniz于6月23日被Dr. mult. Sigmar Wittig教授授予Hanns Voith奖。Sigmar Wittig获得了Hanns Voith基金会“新材料”奖。奖金为5000欧元。

Thomas Gries教授与获奖者Flávio AndréMarter Diniz

Marter Diniz因其题为“超薄聚乙烯基碳纤维生产的稳定和碳化过程研究”的硕士论文获得了“新材料”类奖项。

碳纤维由于其优异的机械性能和低密度，在高应力轻质建筑解决方案中的使用，如当今风力发电机或压力容器的增长应用，已变得不可或缺。传统PAN基碳纤维的高制造成本使得该材料成本非常高。

此外，这种材料的供应量也不足。开发替代原材料和制造工艺的新制造方法可以成为进一步工业复合材料应用的关键和增长引擎。

超薄PE基碳纤维

这项工作的目的是利用聚乙烯原丝开发一种新的、具有成本效益的高质量超薄碳纤维制造工艺。为此，需要大大缩短目前耗时的磺化工艺。

因此，Marter-Diniz生产了新型超薄聚乙烯基碳纤维，纤维直径<3μm，纤维表面质量优异，没有检测出结构缺陷。纤维直径比传统的PAN基碳纤维小2-3倍。这为机械高质量的材料性能提供了基础。同时，Marter-Diniz能够将磺化时间减少25%。所开发的材料和技术在降低碳纤维成本的道路上树立了重要的里程碑。使用基于PE的原丝，与传统的PAN基的CF相比，CF的价格可以降低50%。

共有五名其他年轻科学家获得了六个类别的奖项——驱动技术、创新与技术/人工智能、新材料、论文、水电和经济科学。今年，Hanns Voith基金会第10次授予Hanns-Voith奖授予杰出的年轻科学家。