科研高性能复材的热门项目盘点

　　科技创新、材料先行。科研与材料相辅相成，科研提升了材料的性能，材料的性能决定了科研的深度，因此在材料的研究上面，就有很多的课题，尤其是技术难度高，难以突破，一旦成功就能够带来颠覆性认知，这样的材料可以项目受到众多人的期待。

　　1.Hexcel(赫氏)和Arkema(阿科玛)领导的HAICoPAS项目

　　HAICoPAS项目的是通过优化单向带(UD带)的设计来更低成本、更快速的完成复合材料部件的生产，主要是应用到飞机结构件的生产上面。该项目能够通过焊接和在线质量控制板块来完成零部件的生产。

　　HAICoPAS项目获得了Bpifrance和法国Investissements d'Avenir的资金支持，整个的项目目标市场是航空航天结构部件、汽车结构零件以及石油和天然气管道上产品部件的应用。实现热塑性材料的可回收和循环利用的表现。

　　HAICoPAS项目更多的是建立一个完整的产品应用供应链的方式，然后把赫氏跟阿科玛的热塑性碳纤维UD带在更多的领域中应用上去。

　　2.美国宇航局快速完成飞机制作的HiCAM项目

　　HiCAM项目是针对飞机制作的项目，目的是能够快速完成新型飞机的研制。由美国宇航局跟工业、学术界以及众多的飞机制造商、设备和软件开发商、材料供应商一起共同完成飞机项目的航空可持续发展目的。

　　从实际市场应用角度出发，下一个20年全球将会有4万架飞机的需求，以及老龄客机的更换，然后通过复合材料制作飞机的时候，实际的生产效率低，一个月只能生产10架。HiCAM项目的目的就是在复合材料生产中提升这样的生产效率，所以HiCAM项目的研发上面主要就是针对复合材料的制造来提高生产率。更快速的完成大型飞机部件的生产。使得飞机制作效率高又能够大幅度降低飞机自重，达到节油的目的。

　　在飞机的生产制造中，生产效率跟飞机的制造零部件、组装零部件以及质量测试中的时间都有关系，传统的热固性复合材料，整个的制作过程没办法逆转，只能进行热压罐高温高压进行固化成为固体。在生产过程中，生产时长都是要数十个小时。因此在HiCAM项目中，就针对材料进行了大量的研究，哪些材料可以替代采用热塑性复合材料，哪些材料在热压罐中固化效率高以及哪些材料可以不通过热压罐完成固化，一定程度上更快更好的完成飞机部件的制造。

　　3.复合材料再应用的CUBIC项目

　　由欧盟欧盟研究和创新框架计划“Horizon Europe”内的循环生物欧洲联合企业(CBE-JU)资助的研究创新项目。其目的是使得复合材料制成的复杂产品可持续性和循环性的应用。

　　CUBIC项目是依据氢容器和汽车座椅的可持续的原型结构，来开发新的生物基材料，这里面包括木质素、植物油来起到哦可回收的效果。西班牙Aitiip技术中心就参与此项目的科研，有资料看到在新材料的开发中，就把聚酰胺或树脂浸渍碳纤维增强材料作为重点产品，有片材、颗粒以及纤维纱线的产品开发，包括在动态化学领域中的中间体来更好的实现效果。

　　另外CUBIC项目还将对生命周期、成本和社会方法以及改进生物基材料及其制造工艺的数字工具进行评估。最终目标是提高产品的循环性，以及预测方法，使其报废更具可持续性。进一步推动制造业的绿色和数字化转型。

　　4.连续碳纤维可回收的cfrtp项目

　　与市场化成熟度较高的热固性碳纤维复合材料相比，连续碳纤维增强热塑性复合材料（的制备与应用则要复杂得多，但这也是高性能碳纤维材料向头部科技和高端工业制造领域进军的必经之路。国内外非常多的行业领军者以及科研院就为此材料进行研发。

　　热塑性碳纤维属于战略材料，国外技术领先，但对我们不开放，实施严格的专利保护和全面的技术封锁。国外有东丽、帝人等碳纤维公司都在进行该项目的研发。国内有宁波科研所、大连理工、北理工、中航复材、智上新材等多家高校科研所以及企业也在积极的研发。

　　智上新材科研负责人这样说，连续碳纤维增强热塑性复合材料特别需要解决的就是热塑性树脂难浸渍的问题，连续碳纤维热塑性复合材料制备的技术上涉及到多个领域的知识，这里面有材料学、高分子学、机械自动化的综合应用，在实际的生产过程中，几十道流程中每个参数的调整都会带来各种可能性，比如温度、速度等不同的时间不同的调整下做出来的复合材料性能测试，这都需要大量的时间精力去进行测试。

　　现如今的连续碳纤维热塑性复合材料已经见到一些曙光，国内的连续碳纤维热塑性复合材料已经能够看到，智上新材就有PPS/TPI/PA/PEEK等热塑性单向预浸带，那下一步就是朝着更多元化的产品应用发展。

　　从上面的这些重要的项目上看，未来材料领域都是走可持续发展的道路，相信随着材料在突破一个个关键技术难题的同时，能够更好的服务于各行各业。