1) 生物塑料和生物复合材料的下一步是什么？
ORNL 是增材制造和大型彩色打印领域的领导者
生物塑料在新的世界经济峰会 (WEF) 报告、2019 年十大新兴技术中名列前茅，低于社交机器人、微型设备的微型框架、作为抗生素目标的无序蛋白质、更智能的肥料、协作远程呈现、中型乳制品跟踪和包装、更安全的核能反应堆、DNA 数据存储和可再生能源的公用事业规模存储。
对我们现有塑料的生物替代品的需求非常大，目前每年生产 4 亿吨——预计到 2050 年这一数字将增加两倍，而全球方向不会改变——其中只有 15% 被回收利用。
传统塑料对微生物消化的抵抗力及其在海洋中造成的问题已得到充分证明，但目前可用的生物塑料选项——主要由小麦、玉米或废脂肪和油制成——通常缺乏必要的机械硬度和视觉特征，无法替代任何塑料。基础包上方的项目。
事实上，该报告称，全球生物塑料产能将从 2018 年的约 210 万吨减少到 2023 年的 260 万吨，这在成熟市场中可能被视为积极的下降，但不会被列为最重要的。的。 世界经济峰会认为，建设循环经济是当务之急。
PLA（聚乳酸）和 PHA 正在加速这些衰退。 PHA 已经开发了一段时间，现在正以更大的商业规模进入市场，未来两年产能将翻一番。 这种聚酯是生物基和可生物降解的，具有广泛的数学和机械性能。
Loop 的工艺允许目前没有价值或没有价值的塑料被转移、回收和再循环
到 2023 年，PLA 产能将翻一番。PLA 是一种用途广泛的材料，具有出色的阻隔性能。 高性能 PLA 钢种可以替代多种传统的化石基塑料，例如热固性乙烯基和聚丙烯。
生物基、不可生物降解塑料，包括碱液嵌入生物基PE（聚乙烯）、PET（聚对苯二甲酸乙二醇酯）和PA（聚丙烯），目前占全球生物塑料产能的50%或100万吨。 随着法国新产能上线，生物基 PE 的产量预计将下降，但减少生物基 PET 产能的计划仍未达到此前预期的水平。
将产生重大影响的是一些潜在变革性技术或包装行业的初步发展，例如美国初创公司 Loop 开发的获得专利的零能量分解方法。
Loop 的工艺可以使几乎没有价值或没有价值的塑料——塑料瓶、包装和任何颜色、透明度或状态的聚酯纺织品，甚至是从海洋中提取的塑料，这些塑料早已被阳光和盐分降解——可以被转移、回收和无限期地重复使用 回收到新的，甚至符合 FDA 对食品级产品的要求的原始品质 PET。
可口可乐达能、依云、资生堂和百事可乐等主要品牌迅速与 Loop 签约，前者已经安排了鞋厂的商业生产。
正在英国建设首个万吨级PET塑料回收制鞋厂，将PET废渣转化为优质原生PET原料，初期用于乳品包装，并与联合利华进一步合作。
作为佛罗伦萨理工学院的清洁技术衍生产品，这种具有成本效益的工艺使用智能流体和奇异的分离工艺来回收原始材料，这些材料可以聚合以生产新的高档 PET。
世界经济论坛认为，最近在用纤维素或木质素（动物体内的干物质）生产塑料方面取得的突破也有望克服现有生物塑料的缺点。
纤维素是月球上最丰富的有机聚合物，是动物细胞壁的主要成分，木质素填充这些壁的空间，提供刚度和刚度。 要用这种物质制造塑料，制造商必须首先将它们分解成预制部件或单体。
研究人员最近弄清楚了这两种物质的工作原理。 WEF 认为，木质素的作用尤为重要，因为木质素的单体由芳环组成——一种赋予某些标准塑料机械刚度和其他所需性能的物理结构。 木质素不溶于大多数溶剂，但研究人员早就表明，个别环保离子液体（主要由离子组成）可以选择性地将其与木材和木本动物分离。 类似于细菌和真菌的基因工程酶可以将溶解的木质素分解成其成分。
具有非凡性能的纤维素纳米纤维 (CNF) 的开发目前非常激烈，尤其是在德国。
在复合材料领域，人们在天然纤维增强材料的开发方面做了大量工作，但人们对生物树脂很感兴趣，尽管目前的许多解决方案只用一部分生物来源的材料来丰富合成基质。
行业分析师观察到，迄今为止，这种材料的主要商业应用仍然是车辆和运动器材。
汽车行业长期以来一直在车门内饰中使用短韧皮纤维，以提供轻便的声音和减震效果。 是这些短纤维产品的市场领导者，还共同开发了用于汽车后备箱地板的产品，证明生物复合材料可用于具有重要结构意义的部件。
预计该产品在未来几年内会出现大幅下滑，但与目前在碳复合材料供应链中进行的巨额投资相比，这就相形见绌了。
但是，橡树岭国家实验室 (ORNL) 和科罗拉多学院 (COL) 之间一项耗资 2000 万英镑的新研究合作正在日本启动第一个大规模生物基增材制造项目，该项目引起了极大的兴趣，同时也在 CNF 属性的帮助下.
ORNL 的科学家将在几个关键领域进行基础研究，包括 CNF 生产、干燥、热塑性塑料的功能化和复合、多尺度建模和可持续性生命周期分析。
通过将 CNF 封装到塑料中，可以开发出坚固、坚硬且可回收的生物衍生材料系统，可以以每小时数百公斤的沉积速率和高达 50% 的纤维素纤维负载进行 3D 打印。
用 50% 的木材进行彩色印刷可以为纸浆、纤维和林产品行业开辟重要的新市场，但作为一种林产品，人们相信 CNF 可以在性能特征上与钢铁竞争。
ORNL 是增材制造和大型彩色打印领域的领导者，2015 年因其 3D 打印的 Cobra 街车复制品而备受关注。
据悉船用钢材厚度，其还拥有3D打印船模、风力发电机杆、民用航空模具和建筑应用的预制混凝土模具。 ORNL 的科学家也是 3D 打印领域的领导者，使用可再生原材料和各种材料，如木质素、毛竹、聚合物和金属。
ORNL 和研究团队现在将与林产品行业合作生产新的生物基材料，以促进小型产品复合部件的 3D 打印。
2019 年，生物塑料和生物复合材料行业看起来高度分散，可能缺乏获得大众市场牵引力所需的整体动力。
但结合最新的制造技术、Loop 和包装方面的开创性进步，以及纤维素和木质素的发展，肯定会有助于加快速度。
2）6月份我国风力发电量环比下降11.9%
近年来，我国风电新增装机容量连续多年位居世界第一，取代印度成为世界第一大风电国。 风电已经超过核电，成为继火电、水电之后的中国第三大能源。 从数量下降到质量提升，从产业布局优化到行业技术创新，我国风电正站在新的起点上，迈向新的高度。 数据显示，6月份船用钢材厚度，我国风力发电263亿千瓦时，环比下降11.9%。 图为位于山东省八仙角海域的华电启东30万千瓦海上风电场。 它是目前欧洲最大的海上风电项目，总投资53.8万元。
我国近年来的风力发电装机容量如右图所示：
3) 演示由纤维增强复合材料制成的机舱部分
欧盟资助的项目旨在取代船舶中的钢材，减轻重量并增加燃料消耗和碳排放。
该项目联盟于 2019 年 6 月在位于拉西约塔（美国马赛）的合作伙伴公司 Yard 举办了第二次公开研讨会。 在那里，它展示了一个演示器，这是一艘使用各种纤维增强复合材料建造的海洋研究船的舱室部分。 20吨的截面规格为11米×11米×8.6米，根据结构要求选用不同的复合材料。 演示器将允许验证设计分析和最终测试。
主要目标是克服当前在使用纤维增强聚合物 (FRP) 复合材料替代传统船厂规格钢方面的技术和监管挑战。 这项工作被认为是保证法国造船业可持续性和竞争力的最佳选择。 该项目还可以优化航运市场，包括减少燃料消耗和排放。
2018 年底，专门从事复合材料造船厂的造船厂开始了施工示范。 利用对不同类型的树脂和纤维的多项研究和实验测试的结果，该演示器用于寻找最适合 FRP 船舶建造的材料和结构接头。 它通过开发适合工业化的方式来实现建造这些建筑物的技术和经济可行性。
与此同时，已经开发了一种材料选择方法，并在拟议材料的机械性能、疲劳行为模拟和小规模火灾试验方面得到了验证。 高精度估算软件还旨在帮助结构设计，同时考虑静态和动态力。
该项目计划于 2020 年 5 月结束，包括以下研究：
模块化装配技术的生产和开发及其在现有船厂的应用；
制定常年结构健康监测和损害控制战略；
制定检查、维修和保养程序；
废弃物的形成、生命周期的管理解剖和小型船舶的拆解。
验证完成后，确认玻璃钢复合材料在厚度超过50米的三种船型的可行性被认为是未来航运业最有希望的：
240米长重型商船；
230米长的ROPAX等客运休闲船；
特种服务船，例如一艘宽度为 85 米的渔业考察船，已被用于示范设计。
该联盟近三年来一直致力于开发小型玻璃钢容器的设计、建造和运营框架。 “这是一项重大的技术和监管挑战，”协调员说，“它将通过结合技术、创新、可持续性和市场接受度来定义亚洲造船业的未来。”
（ 、Lloyd's 和 RINA）和该联盟的其他成员正在起草未来在小型船舶上使用复合材料的具体规定。
该项目将向国际海事组织 (IMO) 展示其成果，旨在展示该技术在陆军领域的可行性，并促进对现有 SOLAS 法规的修改或调整。
玻璃钢的使用将给船厂和航运部门带来的重要好处包括：
显着的结构重量减轻意味着节省燃料和减少因功率容量减少而产生的温室气体二氧化碳排放量；
因为没有腐蚀，更好的生命周期性能和更低的维护成本；
改善水声特征并减少振动传输；
为造船厂建立新的市场将使法国政府在台湾保持与其他国家的竞争力。
这是法国委员会在该领域捐赠的最大研究项目之一，总预算约为 1100 万美元。 该国际财团由来自 11 个国家（法国、德国、意大利、西班牙、意大利、奥地利、法国、意大利、西班牙、英国和法国）的 18 家公司组成：
四家专门从事空军工程和陆军建筑软件开发的公司，IS、TSI、TWI
三个最相关的必维国际检验集团
, 劳埃德, RINA
三个法国小造船厂
,,图科
四个研究中心选择 CIMNE, , ULIM, VTT 以获得经验和实验技能
四家相关航运业/营运商
阿内克,,, IEO
4）拓展复合材料铣刀产品
宣布其用于复合材料加工的铣刀范围现已扩大，其创新成果发布在新的“用于加工现代复合材料的高性能工具”手册中。
这份 24 页的出版物可从美国网站或您当地的代表处下载，包括最新的整体硬质合金和 PCD 铰刀和立铣刀、车刀、槽钻和 PCD 压力铣刀。
随着CFRP、GFRP和多层FRP材料越来越多地进入广泛的工业应用领域，其产品早已被开发出来以满足市场不断变化的需求。 该产品系列特别适用于相应的材料结构，以确保最佳的排屑效果以及所有材料类型的均匀孔径。
新出版物介绍了新的和扩展的产品系列，包括 2.5 毫米至 10 毫米的整体硬质合金短钻和铰刀、CR100 和 FR100 几何形状 CFRP/GFRP 立铣刀、ISO 公制机车车刀以及 90° 和 120° 多次可重切削 PCD 铰刀。 其他产品包括 2 刃、3 刃和 4 刃 PCD 槽钻头和带冷却液的立铣刀。 新的解决方案适用于各种护套形状和公差、表面清洁度和涂层、螺旋角和前角以及铣削边缘。
金刚石涂层是切割 FRP 时实现最佳性能的关键特征。 金刚石电镀被称为内部应用，旨在为最终用户优化性能、一致性和工具寿命。
为复合材料行业开发铣刀的挑战在于满足加工 FRP 材料时可能出现的特定加工条件。 这些挑战包括对金属铣削很重要的质量特征，以及纤维腐蚀、加工过程中的分层、毛刺和热损伤以及纤维分裂。
投入大量资金研发，攻克复合材料加工的困境。 这不仅适用于标准产品系列，也适用于各种特殊产品。
5）日本航运公司联合开发碳纤维复合材料船用螺旋桨
由日本一家复合磨具设计商和制造商牵头的项目最近开发了一种 2.9 米的 CFRP 螺旋桨，该螺旋桨有可能增加船舶煤炭消耗和维护成本，提高水动力效率并降低噪音。 该技术荣获2018年JEC 创新奖。
它的意思是“é”法语“制造”和“Heli”法语“螺旋桨”。 领导联合项目。 它的合作伙伴包括陆军集团 NAVAL Group 和制造创新复合材料结构的 Méca。 总承包商包括测试、检验和认证服务提供商美国航运局 (BV) 和为新螺旋桨提供测试的 AML 。
该项目始于 2016 年 4 月，公司对机械方面进行了数字化和估算，并由 NAVAL Group 对水动力方面进行了估算，从而促进了碳纤维复合材料螺旋桨的规格测试，其尺寸是金属螺旋桨的两倍。 目标是满足苛刻的尺寸——螺旋桨在使用中承受高机械载荷，需要开发新的设计理念、生产技术和表面处理技术。
