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【海外纵览】WHISCA株式会社

 前沿材料 2020-09-17

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基本概况

日文名称:ウイスカ株式会社

英文名称:WHISCA Co.,Ltd.

中文译名:WHISCA株式会社

成立时间:2008年6月16日

地理位置:日本大阪市中央区南船场3-5-25 科野大楼5F

年度预算:资本金:81,000千日元

研究领域:以碳纤维增强塑料(CFRP)为原始材料的短切碳纤维的生产、树脂复合材料的开发和销售。

官方网站:www.whisca.co.jp/

大楼卫星鸟瞰图

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历史沿革

2008年6月16日  WHISCA株式会社成立。

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机构设置

组织架构(图)

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研究领域及在研项目

(一)事业内容

碳纤维增强塑料(CFRP)的应用领域十分广泛,从航空航天产业等高端领域到环境能源、铁道、医疗等与生活密切相关的领域,还包括体育用品、移动设备等领域。今后,其应用有望扩大至一般的量产汽车零部件等更广泛的领域中。

WHISCA主要利用其独有的专利技术和CFRP成型时产生的边角料生产短切碳纤维(粉末碳纤维)。

该短切碳纤维呈粉末形状,与普通的碳纤维不同,其表面活性更加优异,可以作为树脂用填料发挥功效。

而且,研究人员发现使用了该短切碳纤维的树脂化合物具有耐磨性、尺寸稳定性、抗冲击性、防静电性等,有望作为功能性材料进行应用。

另外,WHISCA还能够根据顾客的需求进行材料开发,利用短切碳纤维开发(共同开发)、销售各种方案和化合物。

(二)WHISCA的短切碳纤维“ΣRF-006”

1.“ΣRF-006”的五大特征

①高强度PAN基碳纤维

以聚丙烯腈(PAN)来源的高强度碳纤维为原料进行生产。

②以CFRP成型边角料为原料的环保型纤维

原始材料使用的是CFRP产品制造时产生的边角料,所以是一种环保型纤维材料。

③平均纤维长度为60μm的粉末纤维

是一种粉末形状纤维,易与树脂进行化合物的制作及成型加工。

④不易破坏成型现场的纤维

纤维表面具有极性官能团,在制作化合物时不需要使用上浆剂。因此也不会因上浆剂产生排气,从而在成型时抑制了金属模具的腐蚀。

⑤表面活性优异的纤维

WHISCA运用其独有的专利技术“利用过热水蒸气的自燃分解法(专利第5809019号)”进行CFRP的树脂成分的分解。过热水蒸气可以改变碳纤维表面的极性官能团,提高其与各种树脂之间的亲和性。

2.利用X射线光电子能谱分析(XPS)进行纤维表面的官能团分析

(三)主要产品

1.“ΣRF-006”热塑性树脂化合物

通过添加利用WHISCA专利技术的PAN基短切碳纤维“ΣRF-006”,解决热塑性树脂的问题。另外,其优异的表面活性使多种树脂化合物的制作成为可能。

①发现优秀的耐磨损性能:ΣRF-006×聚酰胺66(PA66)

研究人员在以聚酰胺66(PA66)树脂为基体的化合物中发现,耐磨损性能的显著提高使其具有了优异的滑动性能。

与使用普通市场销售的碳纤维进行复合的样品相比,ΣRF-006化合物在铃木式摩擦磨损试验中表现出了更加优秀的耐磨损性能。

②成型品尺寸稳定性的显著提升:ΣRF-006×聚碳酸酯-ABS×玻璃纤维(GF)

研究人员确认,在聚碳酸酯-ABS树脂中添加ΣRF-006与玻璃纤维(GF)形成的化合物中,基体树脂的线膨胀系数下降。

通过调节ΣRF-006的添加量,可以控制线膨胀系数,实现10-6级别的线膨胀系数。

③可用普通成型机进行注射成型

ΣRF-006是一种表面活性十分优异的粉末纤维,因此其与热塑性树脂具有很高的亲和性。

而且,使用了ΣRF-006的化合物的成型不需要特殊的设备,普通成型机即可进行注射成型。

2.“ΣRF-006”混合预浸料

使用了WHISCA的PAN基短切碳纤维“ΣRF-006”的混合预浸料能够改善CFRP面临的“抗冲击性”课题。

显著提升CFRP的抗冲击性

通过长纤维与短纤维的复合化(杂化),来显著提升其抗冲击性。

无论是何种长纤维,都能实现较高的添加效果。由于可以自由选择长纤维的种类,因此材料设计的范围很广。

▲混合CFRP的悬臂梁缺口冲击试验(A:高强度中弹性模量纤维;B:高强度中弹性模量纤维/ΣRF-006;C:高强度标准弹性模量纤维;D:高强度标准弹性模量纤维/ΣRF-006)

混合CFRP的落锤冲击试验

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