根據(jù)全球商業(yè)信息公司Textiles Intelligence發(fā)布的17頁報告《社論:2025年JEC復(fù)合材料創(chuàng)新獎得主——碳纖維與玻璃纖維技術(shù)織物仍是復(fù)合材料產(chǎn)業(yè)支柱》,纖維增強(qiáng)復(fù)合材料生產(chǎn)商在創(chuàng)新中正越來越多地采用熱塑性塑料而非熱固性材料。
這一趨勢在2025年JEC復(fù)合材料創(chuàng)新獎入圍名單中得到充分體現(xiàn)。熱塑性材料相比熱固性材料具有多重優(yōu)勢,尤其是可重復(fù)加熱成型的特點(熱固性復(fù)合材料則會發(fā)生不可逆的固化反應(yīng)),這使得熱塑性材料可循環(huán)利用,既減少材料浪費,又助力可持續(xù)發(fā)展。熱塑性復(fù)合材料還賦予設(shè)計更大靈活性——其可重塑特性使制造商能實現(xiàn)復(fù)雜幾何造型,并整合焊接、二次注塑等工藝(這對熱固性材料而言難度較大)。獲獎企業(yè)中,空客德國公司憑借采用碳纖維增強(qiáng)熱塑性塑料(CFRTP)制造的單通道商用飛機(jī)機(jī)身全尺寸演示件斬獲2025年獎項。相比熱固性碳纖維復(fù)合材料,CFRTP不僅更易回收利用,還能在高溫下模壓成型。這使機(jī)身部件可采用無需重型緊固件的新型裝配工藝,從而減輕機(jī)身重量。國際工程數(shù)值方法中心(CIMNE)則因其FIBRE4YARDS項目獲獎。該多合作伙伴項目致力于推動熱塑性復(fù)合材料在造船業(yè)的應(yīng)用。傳統(tǒng)上熱塑性復(fù)合材料僅用于25米以下輕型船舶結(jié)構(gòu),如今已逐步應(yīng)用于50米級大型船舶,但過高的生產(chǎn)成本限制了其全面產(chǎn)業(yè)化。FIBRE4YARDS項目通過引入自動化工藝取代半手工生產(chǎn)方式破解了這一難題。朱爾·凡爾納技術(shù)研究院(IRT Jules Verne)的Zebra項目因開發(fā)全尺寸熱塑性風(fēng)力渦輪葉片獲獎。該葉片采用"生態(tài)設(shè)計"方案實現(xiàn)高回收率,其核心是使用阿科瑪公司Elium液態(tài)熱塑性樹脂(已配套開發(fā)回收技術(shù))。此外,Elium樹脂使得沿用現(xiàn)有灌注工藝生產(chǎn)熱塑性葉片成為可能。需注意的是,盡管熱塑性復(fù)合材料優(yōu)勢顯著,但熱固性材料尤其在航空航天領(lǐng)域擁有悠久可靠的應(yīng)用歷史,替代過程仍需大量測試和漫長認(rèn)證周期。來源:Composites in Manufacturing