材料信息學(xué)(Materials Informatics)是一個(gè)將信息學(xué)原理應(yīng)用于材料科學(xué)和工程學(xué)的研究領(lǐng)域,以增進(jìn)對(duì)材料的理解、使用、選擇和開(kāi)發(fā),目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)各種材料數(shù)據(jù)高速、強(qiáng)大的采集、管理和分析,以減少新材料研發(fā)生產(chǎn)所需的時(shí)間和風(fēng)險(xiǎn)。
除力學(xué)性能以外,與金屬相比,CFRP在阻燃、導(dǎo)電等性能方面落于下風(fēng),實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中需要通過(guò)其他材料和工藝加以彌補(bǔ)。然而,想要在阻燃和力學(xué)二者間找到最佳的平衡需要進(jìn)行大量的實(shí)驗(yàn),開(kāi)發(fā)周期難免冗長(zhǎng)。
一直以來(lái),日本東麗借助大數(shù)據(jù)和電子化技術(shù)提升自身產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)力。此次與東北大學(xué)一道,利用材料信息學(xué)技術(shù),以逆向解析的方式開(kāi)發(fā)出具備靶向特性的材料。
這種方式大大減少了實(shí)驗(yàn)次數(shù),縮短了研發(fā)周期,成功設(shè)計(jì)出兼具高阻燃性和強(qiáng)力學(xué)性能的CFRP用基體樹(shù)脂,進(jìn)而在短時(shí)間內(nèi)開(kāi)發(fā)出對(duì)應(yīng)的碳纖維預(yù)浸料產(chǎn)品。
該產(chǎn)品的壓縮強(qiáng)度和耐熱性與現(xiàn)有航空復(fù)材產(chǎn)品相當(dāng),但熱釋放速率(Heat Release Rate, HRR)降低了35%。
日本東麗表示,今后同樣可以用這種逆向解析方法提升材料的導(dǎo)熱性和導(dǎo)電性,促進(jìn)高性能碳纖維預(yù)浸料的開(kāi)發(fā),開(kāi)拓飛機(jī)、汽車、一般工業(yè)等多應(yīng)用領(lǐng)域市場(chǎng)。