第一情报 ---材料工业

新材料成为新武器,含碳纳米管自行车现身环法大赛

供稿人:卞志昕  供稿时间:2005-7-18   关键字:碳纳米管  自行车  
2005年环法自行车赛正在举行。在今年的环法自行车大赛(Tour de France)上,世人可看到瑞士峰力车队(Phonak Team)的选手骑着车架中含有碳纳米管的自行车参与比赛。瑞士制造商BMC公司声称,此款名为“Pro Machine”的自行车车架重不到一公斤,并且具有杰出的刚性与强度。此车架的组件中,只有五通主轴为铝合金,其余皆采用含碳纳米管的新材料,此外,BMC还改进了模造技术,结构体在制造后不需要再切削加工,因而得以免除对碳纤维的破坏。
BMC公司所采用的碳纳米管复合材料是美国运动用品专家Easton公司和美国纳米材料专业厂商Zyvex公司共同发展出的新材料。虽然碳纳米管在1991年已出现,但其优越性能的商用行为却由于相分离和集聚原因而未能真正实现。为解决这个问题,去年开始,Easton与碳纳米管表面处理商Zyvex强强联手,目标是在碳纤维-增强复合系统中增强树脂阵列——弱化连接。两家公司在化学与技术上的共同合作,最终得到良好均匀分散的碳纳米管,直径为1.3nm。在这种新材料制造的自行车车把3点弯曲测试中,Easton发现车架性能提高了15~25%,而在不需要更高强度的自行车座位杆方面,Easton工程师则降低了其重量,约减少15g。
 
下表显示了在极限强度指标方面的碳纳米管、碳纤维、铝和铁四种材料的数值比较。
其实,碳纳米管用于自行车部件的研究在2001年前就已开始探索,在Dialog专利库(文档340,351,654)中共检索到16项相关专利,其中14项申请人为美国Willian  Marsh Rice大学,1项专利申请人为日本Toyo Boseki  Kabushiki Kaisha公司,还有1项为个人申请。这16项专利均为2002年后申请,涉及碳纳米管复合材料的原料、工艺。

专利号
名称
申请人
US20050095938
Carbon nanotube fabrics
Rosenberger, Brian T.与 Carra, William M.
US20050045545
Polybenzazole fiber
Kitagawa, Tooru
US6884506
Polybenzazole fiber
Toyo Boseki Kabushiki Kaisha
US6749827
Method for growing continuous fiber
William Marsh Rice University
US6683783
Carbon fibers formed from single-wall carbon nanotubes
US20020159943
Method for forming an array of single-wall carbon nanotubes and compositions thereof
US20020150524
Methods for producing composites of single-wall carbon nanotubes and compositions thereof
US20020136683
Method for forming composites of sub-arrays of single-wall carbon nanotubes
US20020136681
Method for producing a catalyst support and compositions thereof
US20020127169
Method for purification of as-produced single-wall carbon nanotubes
US20020127162
Continuous fiber of single-wall carbon nanotubes
US20020102196
Compositions and articles of manufacture
US20020098135
Array of single-wall carbon nanotubes
US20020094311
Method for cutting nanotubes
US20020090331
Method for growing continuous fiber
US20020090330
Method for growing single-wall carbon nanotubes utlizing seed molecules
US20020085968
Method for producing self-assembled objects comprising single-wall carbon nanotubes and compositions thereof

中国是自行车大国,然而却未能在自行车国际大赛中得到相应的成绩,在自行车材料开发上的落后,也制约着其发展,尽快利用高科技技术改善装备、改进技术也许会帮助我们加速前进。
 
相关参考:
http://www.nanotechweb.org/articles/news/4/7/1/1

Nanoparticle News , pNA , Friday , October 1, 2004


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