行业要闻
高性能纤维及复合材料技术创新有哪些?
发布时间:2024/05/19 19:05      来源:中国化学纤维工业协会      分享:

5月17日下午,中复神鹰·2024国际高性能纤维及复合材料高端论坛分论坛——高性能纤维及复合材料技术创新论坛在连云港召开。



浙江理工大学副教授戴宏波,南通复源新材料科技有限公司董事长、上海交通大学副教授杨斌,德国亚琛大学纺织技术研究所研究助理Ziwen Liu,东南大学城市工程科学技术研究院副院长、教授汪昕在论坛上做主题报告。


碳纤维立体编织复合材料的加工成型与应用



浙江理工大学副教授戴宏波介绍了纤维复合材料发展背景及碳纤维复合材料特性,聚焦轻量高强多维立体纺织复合材料主题展开详解。以“双碳”为目标的低碳经济引领下,能源和工业两大主要碳排放领域对新材料有迫切需求。碳纤维增强复合材料具有高比强度/比模量、可设计性强、耐高温、耐腐蚀、耐疲劳等特性,是实现能源与工业装备轻量化、满足装备制造业碳减排的有效手段之一。但传统单向碳纤维铺层结构的层间强度低,易造成其结构件分层失效,限制了其使用场景和效果。高性能立体复合材料是由机织、针织、编织、缝纫等纺织技术制造具有最佳力学性能和纤维结构稳定性的多维立体纤维增强体,再经树脂传递模塑(RTM)等复合材料液体成型工艺制造的一类复合材料,可明显改善层间强度和冲击损伤容限,实现多重增强结构复合与复杂结构整体成型制造,性能可设计性强,应用前景广阔。


碳纤维复合材料回收再利用产业进展



南通复源新材料科技有限公司董事长、上海交通大学副教授杨斌介绍了碳纤维复合材料回收再利用行业背景和国内外产业发展史,介绍了技术及产业化发展现状,分析了行业面临的挑战及未来发展趋势。当下,追求理想的日欧美受挫,追求生存的中国产业化正在崛起,市场正在从单纯回收技术的竞争到综合碳纤维再生利用技术竞争过渡,包括热解、溶解、物理法等。展望未来商业化前景,2030年全球碳纤维需求将达到19-30万吨,我国风电市场迅速增长,碳纤维产业正在发生几大变化,低碳排应用市场值得期待。碳纤维复合材料回收利用是一个几倍于原生碳纤维的大产业,未来市场巨大而任重道远。


一种常压氮气预处理降低聚丙烯腈基碳纤维生产成本方法的介绍



德国亚琛大学纺织技术研究所研究助理Ziwen Liu介绍,碳纤维(CF)具有优异的机械性能和较低比重,在结构轻量化方面有巨大的应用潜力,同时能帮助许多工业部门提高能源效率,减少二氧化碳排放。但碳纤维及其复合材料的生产成本很高,这极大限制了其应用领域。为了扩大碳纤维的潜在应用领域,有必要减少聚丙烯腈热转化为碳纤维的工艺时间来降低生产成本。因此目前已研究出一种利用大气中的N2预处理且可连续的创新方法,对预处理方法和缩短的过程进行调整,使其可以在工业生产中直接生成。在保证碳纤维机械性能不变的同时,这种方法能够使能源成本降低 20%,总成本降低5%。


玄武岩纤维增强复合材料及其交通基础设施寿命和韧性提升关键技术



东南大学城市工程科学技术研究院副院长、教授汪昕阐释了绿色高性能玄武岩纤维增强复合材料(BFRP)及其性能控制提升方法,以及BFRP网格、多轴向型材、结构型短切纤维等新型制品和连续化制备技术及装备的开发。针对交通基础设施在耐久长寿命、绿色低碳以及安全韧性化方面的迫切需求,他系统介绍了通过有效利用 BFRP实现既有交通基础设施结构韧性加固和新建结构韧性增强技术。研究成果有效解决了结构全寿命抗裂控裂、寿命提升和可恢复性设计难题,在桥梁应用领域广泛验证,如三沙市某岛礁灯塔、黄茅海跨海通道大桥、南京长江大桥、上海崇明隧道等重要工程中得到成功应用。


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