科技創(chuàng)新、材料先行�？蒲信c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)目的是通過優(yōu)化單向帶(UD帶)的設(shè)計(jì)來更低成本、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)目能夠通過焊接和在線質(zhì)量控制板塊來完成零部件的生產(chǎn)。
HAICoPAS項(xiàng)目獲得了Bpifrance和法國Investissements d'Avenir的資金支持，整個(gè)的項(xiàng)目目標(biāo)市場是航空航天結(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.美國宇航局快速完成飛機(jī)制作的HiCAM項(xiàng)目
HiCAM項(xiàng)目是針對飛機(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)際市場應(yīng)用角度出發(fā)，下一個(gè)20年全球?qū)?huì)有4萬架飛機(jī)的需求，以及老齡客機(jī)的更換，然后通過復(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)上面主要就是針對復(fù)合材料的制造來提高生產(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)的制作過程沒辦法逆轉(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)過程中，生產(chǎn)時(shí)長都是要數(shù)十個(gè)小時(shí)。因此在HiCAM項(xiàng)目中，就針對材料進(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)，來開發(fā)新的生物基材料，這里面包括木質(zhì)素、植物油來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發(fā)中，就把聚酰胺或樹脂浸漬碳纖維增強(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)品開發(fā)，包括在動(dòng)態(tài)化學(xué)領(lǐng)域中的中間體來更好的實(shí)現(xiàn)效果。
另外CUBIC項(xiàng)目還將對生命周期、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)行評估。最終目標(biāo)是提高產(chǎn)品的循環(huán)性，以及預(yù)測方法，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，國外技術(shù)領(lǐng)先，但對我們不開放，實(shí)施嚴(yán)格的專利保護(hù)和全面的技術(shù)封鎖。國外有東麗、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，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脂難浸漬的問題，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)過程中，幾十道流程中每個(gè)參數(shù)的調(diào)整都會(huì)帶來各種可能性，比如溫度、速度等不同的時(shí)間不同的調(diào)整下做出來的復(fù)合材料性能測試，這都需要大量的時(shí)間精力去進(jìn)行測試。
現(xiàn)如今的連續(xù)碳纖維熱塑性復(fù)合材料已經(jīng)見到一些曙光，國內(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)。
