碳纖維熱塑性復材研發(fā)成功

  2018年11月28日，上海華航碳纖維復合材料有限公司宣布，其開發(fā)出一種連續(xù)碳纖維增強聚醚醚酮復合材料(CF/PEEK復合材料)。這種復合材料的強度比金屬高5倍，質(zhì)量比金屬輕60%，性能比同類產(chǎn)品提升了10%以上。

  上海華航碳纖維復合材料有限公司由單毫、洪成、賈凱慧等9名華東理工大學的在校研究生組建。該團隊著眼于開發(fā)高性能碳纖維熱塑性復合材料，其開發(fā)的CF/PEEK復合材料產(chǎn)品多項性能指標優(yōu)于國外同類產(chǎn)品。

  這種復合材料既耐高溫又耐腐蝕，抗沖擊性強，可塑性高，還具備自潤滑、耐磨損、X光可透過、耐輻射等特性。具備這些特點的材料應(yīng)用于飛機制造取代部分金屬材料，可以達到減輕機身質(zhì)量、減少燃油使用和降低碳排放作用，相關(guān)產(chǎn)品在國產(chǎn)大飛機的潛在供應(yīng)商進行試用時獲得認可。除此以外，這種復合材料還可廣泛應(yīng)用于航空航天領(lǐng)域、能源工業(yè)、交通運輸、醫(yī)療器械等領(lǐng)域。

  華航復材團隊的單毫，師從華東理工大學化工學院周曉東老師，他將CF/PEEK復合材料作為自己的研究課題。同一實驗室的洪成、陳宇也加入其中組成了初創(chuàng)團隊。經(jīng)過不懈努力與反復嘗試，該團隊克服了PEEK樹脂加工溫度高、熔融黏度大、很難充分浸漬纖維等難題，改善了生產(chǎn)工藝與生產(chǎn)設(shè)備，成功開發(fā)出高性能CF/PEEK復合材料，并申請了發(fā)明專利。如今，華航團隊擁有3項發(fā)明專利、獲得了4項書面合作意向書。與此同時，該團隊還獲得中國第四屆“互聯(lián)網(wǎng)”創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽上海市金獎、全國銀獎，2018年“創(chuàng)青春”全國大學生創(chuàng)業(yè)大賽上海市金獎、全國銀獎。

  調(diào)研顯示，受限于技術(shù)壁壘較高，全球能生產(chǎn)CF/PEEK復合材料的企業(yè)屈指可數(shù)。目前國內(nèi)對該材料的研發(fā)尚停留在實驗室階段，沒有工業(yè)化生產(chǎn)能力。然而，我國大飛機、高速列車、汽車工業(yè)、核電工程等對該材料的需求十分迫切。如今，高性能纖維及其復合材料相關(guān)產(chǎn)業(yè)在全球范圍內(nèi)發(fā)展迅速，市場對輕量化、可回收、環(huán)境友好型材料的需求也在日益增長。若在制造業(yè)中大規(guī)模應(yīng)用相關(guān)材料，可提升制造業(yè)輕量化科技水平。因此，自“十二五”以來，我國高度重視高性能纖維復合材料的研發(fā)和應(yīng)用，并制定了相應(yīng)的戰(zhàn)略規(guī)劃。