科技創(chuàng)新、材料先行。科研與材料相輔相成，科研提升了材料的性能，材料的性能決定了科研的深度，因此在材料的研究上面，就有很多的課題，尤其是技術(shù)難度高，難以突破，一旦成功就能夠帶來(lái)顛覆性認(rèn)知，這樣的材料可以項(xiàng)目受到眾多人的期待。
1.Hexcel(赫氏)和Arkema(阿科瑪)領(lǐng)導(dǎo)的HAICoPAS項(xiàng)目
HAICoPAS項(xiàng)目的是通過(guò)優(yōu)化單向帶(UD帶)的設(shè)計(jì)來(lái)更低成本、更快速的完成復(fù)合材料部件的生產(chǎn)，主要是應(yīng)用到飛機(jī)結(jié)構(gòu)件的生產(chǎn)上面。該項(xiàng)目能夠通過(guò)焊接和在線質(zhì)量控制板塊來(lái)完成零部件的生產(chǎn)。
HAICoPAS項(xiàng)目獲得了Bpifrance和法國(guó)Investissements d'Avenir的資金支持，整個(gè)的項(xiàng)目目標(biāo)市場(chǎng)是航空航天結(jié)構(gòu)部件、汽車結(jié)構(gòu)零件以及石油和天然氣管道上產(chǎn)品部件的應(yīng)用。實(shí)現(xiàn)熱塑性材料的可回收和循環(huán)利用的表現(xiàn)。
HAICoPAS項(xiàng)目更多的是建立一個(gè)完整的產(chǎn)品應(yīng)用供應(yīng)鏈的方式，然后把赫氏跟阿科瑪?shù)臒崴苄蕴祭w維UD帶在更多的領(lǐng)域中應(yīng)用上去。
2.美國(guó)宇航局快速完成飛機(jī)制作的HiCAM項(xiàng)目
HiCAM項(xiàng)目是針對(duì)飛機(jī)制作的項(xiàng)目，目的是能夠快速完成新型飛機(jī)的研制。由美國(guó)宇航局跟工業(yè)、學(xué)術(shù)界以及眾多的飛機(jī)制造商、設(shè)備和軟件開(kāi)發(fā)商、材料供應(yīng)商一起共同完成飛機(jī)項(xiàng)目的航空可持續(xù)發(fā)展目的。
從實(shí)際市場(chǎng)應(yīng)用角度出發(fā)，下一個(gè)20年全球?qū)?huì)有4萬(wàn)架飛機(jī)的需求，以及老齡客機(jī)的更換，然后通過(guò)復(fù)合材料制作飛機(jī)的時(shí)候，實(shí)際的生產(chǎn)效率低，一個(gè)月只能生產(chǎn)10架。HiCAM項(xiàng)目的目的就是在復(fù)合材料生產(chǎn)中提升這樣的生產(chǎn)效率，所以HiCAM項(xiàng)目的研發(fā)上面主要就是針對(duì)復(fù)合材料的制造來(lái)提高生產(chǎn)率。更快速的完成大型飛機(jī)部件的生產(chǎn)。使得飛機(jī)制作效率高又能夠大幅度降低飛機(jī)自重，達(dá)到節(jié)油的目的。
在飛機(jī)的生產(chǎn)制造中，生產(chǎn)效率跟飛機(jī)的制造零部件、組裝零部件以及質(zhì)量測(cè)試中的時(shí)間都有關(guān)系，傳統(tǒng)的熱固性復(fù)合材料，整個(gè)的制作過(guò)程沒(méi)辦法逆轉(zhuǎn)，只能進(jìn)行熱壓罐高溫高壓進(jìn)行固化成為固體。在生產(chǎn)過(guò)程中，生產(chǎn)時(shí)長(zhǎng)都是要數(shù)十個(gè)小時(shí)。因此在HiCAM項(xiàng)目中，就針對(duì)材料進(jìn)行了大量的研究，哪些材料可以替代采用熱塑性復(fù)合材料，哪些材料在熱壓罐中固化效率高以及哪些材料可以不通過(guò)熱壓罐完成固化，一定程度上更快更好的完成飛機(jī)部件的制造。
3.復(fù)合材料再應(yīng)用的CUBIC項(xiàng)目
由歐盟歐盟研究和創(chuàng)新框架計(jì)劃“Horizon Europe”內(nèi)的循環(huán)生物歐洲聯(lián)合企業(yè)(CBE-JU)資助的研究創(chuàng)新項(xiàng)目。其目的是使得復(fù)合材料制成的復(fù)雜產(chǎn)品可持續(xù)性和循環(huán)性的應(yīng)用。
CUBIC項(xiàng)目是依據(jù)氫容器和汽車座椅的可持續(xù)的原型結(jié)構(gòu)，來(lái)開(kāi)發(fā)新的生物基材料，這里面包括木質(zhì)素、植物油來(lái)起到哦可回收的效果。西班牙Aitiip技術(shù)中心就參與此項(xiàng)目的科研，有資料看到在新材料的開(kāi)發(fā)中，就把聚酰胺或樹(shù)脂浸漬碳纖維增強(qiáng)材料作為重點(diǎn)產(chǎn)品，有片材、顆粒以及纖維紗線的產(chǎn)品開(kāi)發(fā)，包括在動(dòng)態(tài)化學(xué)領(lǐng)域中的中間體來(lái)更好的實(shí)現(xiàn)效果。
另外CUBIC項(xiàng)目還將對(duì)生命周期、成本和社會(huì)方法以及改進(jìn)生物基材料及其制造工藝的數(shù)字工具進(jìn)行評(píng)估。最終目標(biāo)是提高產(chǎn)品的循環(huán)性，以及預(yù)測(cè)方法，使其報(bào)廢更具可持續(xù)性。進(jìn)一步推動(dòng)制造業(yè)的綠色和數(shù)字化轉(zhuǎn)型。
4.連續(xù)碳纖維可回收的cfrtp項(xiàng)目
與市場(chǎng)化成熟度較高的熱固性碳纖維復(fù)合材料相比，連續(xù)碳纖維增強(qiáng)熱塑性復(fù)合材料（的制備與應(yīng)用則要復(fù)雜得多，但這也是高性能碳纖維材料向頭部科技和高端工業(yè)制造領(lǐng)域進(jìn)軍的必經(jīng)之路。國(guó)內(nèi)外非常多的行業(yè)領(lǐng)軍者以及科研院就為此材料進(jìn)行研發(fā)。
熱塑性碳纖維屬于戰(zhàn)略材料，國(guó)外技術(shù)領(lǐng)先，但對(duì)我們不開(kāi)放，實(shí)施嚴(yán)格的專利保護(hù)和全面的技術(shù)封鎖。國(guó)外有東麗、帝人等碳纖維公司都在進(jìn)行該項(xiàng)目的研發(fā)。國(guó)內(nèi)有寧波科研所、大連理工、北理工、中航復(fù)材、智上新材等多家高�？蒲兴约捌髽I(yè)也在積極的研發(fā)。
智上新材科研負(fù)責(zé)人這樣說(shuō)，連續(xù)碳纖維增強(qiáng)熱塑性復(fù)合材料特別需要解決的就是熱塑性樹(shù)脂難浸漬的問(wèn)題，連續(xù)碳纖維熱塑性復(fù)合材料制備的技術(shù)上涉及到多個(gè)領(lǐng)域的知識(shí)，這里面有材料學(xué)、高分子學(xué)、機(jī)械自動(dòng)化的綜合應(yīng)用，在實(shí)際的生產(chǎn)過(guò)程中，幾十道流程中每個(gè)參數(shù)的調(diào)整都會(huì)帶來(lái)各種可能性，比如溫度、速度等不同的時(shí)間不同的調(diào)整下做出來(lái)的復(fù)合材料性能測(cè)試，這都需要大量的時(shí)間精力去進(jìn)行測(cè)試。
現(xiàn)如今的連續(xù)碳纖維熱塑性復(fù)合材料已經(jīng)見(jiàn)到一些曙光，國(guó)內(nèi)的連續(xù)碳纖維熱塑性復(fù)合材料已經(jīng)能夠看到，智上新材就有PPS/TPI/PA/PEEK等熱塑性單向預(yù)浸帶，那下一步就是朝著更多元化的產(chǎn)品應(yīng)用發(fā)展。
從上面的這些重要的項(xiàng)目上看，未來(lái)材料領(lǐng)域都是走可持續(xù)發(fā)展的道路，相信隨著材料在突破一個(gè)個(gè)關(guān)鍵技術(shù)難題的同時(shí)，能夠更好的服務(wù)于各行各業(yè)。
