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2022/08/03 20:04

導讀：PEEK、碳纖維復合材料和陶瓷纖維復合材料具有與金屬相似的耐溫性、耐機械沖擊性和耐化學性。由這些聚合物和復合材料制成的零件具有很多優(yōu)異的性能，那么用3D打印的高性能聚合物材料和復合材料部件代替?zhèn)鹘y(tǒng)制造的金屬部件可行嗎？

液體成型樹脂基復合材料作為熱壓罐成型復合材料之外的最重要的低成本復合材料，也是高強中模碳纖維復合材料技術體系的重要組成部分。目前已經完成了與高強中模碳纖維匹配的液體成型環(huán)氧樹脂基體、定型劑和預定型織物研究，復合材料力學性能和復合材料成型工藝研究，具備了高強中模碳纖維增強液體成型復合材料穩(wěn)定批量生產能力，形成了液體成型高強中模T800級復合材料技術體系。

據研究資料表明，只在大梁處用碳纖維復合材料替換玻璃纖維復合材料，葉片重量減輕12%，并且具有更高的剛性和耐疲勞性，同時帶來更低的運輸安裝成本以及維修成本，還有延長風機使用壽命的成本降低。碳纖維復合材料的成型方法多種多樣，對于復合材料板材的生產制造也有多種選擇，如預浸料工藝、碳布灌注工藝和拉擠工藝等。

玻璃鋼是一種復合材料，所用的樹脂基體是分散介質，增強材料為分散相，另外在增強材料與基體樹脂之間還有第三相，即它們的界面。這三個單元的有機組合，使所制成的玻璃鋼復合材料具有單獨組分所不可能具備的優(yōu)異性能，這正是復合材料得到飛速發(fā)展，日益受到各個工業(yè)部門重視的主要原因之一。

雖然國產高強中模碳纖維在的基礎上，性能不斷提高，逐步形成了高強中模碳纖維系列。但是，增強纖維僅僅是高性能復合材料的關鍵原材料之一，要實現高性能樹脂基復合材料綜合性能的全面提升，還需要從復合材料界面、樹脂基體、復合材料制備工藝等多方面開展系統(tǒng)研究。

植物纖維增強復合材料的熱導率明顯低于玻璃纖維及碳纖維增強復合材料，具有更優(yōu)異的隔熱性能。在纖維體積分數和鋪層方式相同的情況下，碳纖增強復合材料的導熱系數約是其他幾種纖維增強復合材料的6倍以上，這主要是由于碳纖維的主要成分石墨具有高度整齊排列的晶體結構。

是韌性材料。玻璃鋼制品它是以玻璃纖維及其制品（玻璃布、帶、氈、紗等）作為增強材料，以合成樹脂作基體材料的一種復合材料。復合材料的概念是指一種材料不能滿足使用要求，需要由兩種或兩種以上的材料復合在一起，組成另一種能滿足人們要求的材料，即復合材料。例如，單一種玻璃纖維，雖然強度很高。

碳纖維復合材料因具有優(yōu)異的質量強度比而備受關注，采用3D打印技術將纖維增強材料通過連續(xù)或短切的形式與傳統(tǒng)高分子塑料復合，可顯著提高零件的強度、耐熱性及抗沖擊性。在航空航天、汽車和制造行業(yè)，3D打印的碳纖維部件正在迅速取代模壓碳纖維和金屬部件高性能原型和最終用途零件。近日公布的“”國家重點研發(fā)計劃，也將纖維增強熱塑性復合材料增材制造技術與裝備研究納入其中，并特別強調研制纖維增強熱塑性復合材料多絲束擠出增材制造裝備。

研究方向復合材料設計與制造，包括功能復合材料及復合材料界面改性、復合材料制造工藝、復合材料設計與仿真、復合材料制造裝備其他要求

風力發(fā)電發(fā)展至今，轉子葉片也已更新?lián)Q代多次，從最開始的木質葉片，鋼質大梁玻璃纖維葉片，鋁合金葉片，到今天市場主流的玻璃鋼復合材料葉片，碳纖維復合材料葉片。

熱固性纖維增強復合材料包含透光纖維增強復合材料、輕質纖維增強復合材料、快速固化纖維增強復合材料、仿玻璃/高硬度維增強復合材料、高平整度纖維增強復合材料、低介電纖維增強復合材料等；

我國于年代末，引進了國外先進的SMC生產線和生產工藝，新型復合材料防雨水配電柜殼體制造原材料SMC復合材料具有以下優(yōu)點:環(huán)保綠色SMC復合材料是種不含鹵素，玻璃鋼電纜保護管，是種新型的復合材料管，它以樹脂為基體和玻璃纖維為增強材料復合而成，與不飽和樹脂粘結成型并能與現代電纜工程建設相配套的優(yōu)質電纜保護用導管產品。

連續(xù)纖維增強陶瓷基復合材料是陶瓷基復合材料中性能最為突出的一類材料，是將耐高溫的連續(xù)陶瓷纖維植入陶瓷基體中形成的一種高性能復合材料，具有高強度和高韌性，特別是具有與單一陶瓷不同的非災難性斷裂方式，受到世界各國研究人員的極大關注。隨著纖維制備技術和其他相關技術的進步，人們逐步開發(fā)出制備這類材料的有效方法，使得纖維增強陶瓷基復合材料的制備技術日漸成熟。連續(xù)纖維增強陶瓷基復合材料已經開始在航空航天、國防等領域得到廣泛應用。

近年來，樹脂基復合材料的吸波透波性能已得到廣泛研究。玻璃纖維以其較低的介電損耗、較好的耐腐蝕性能和優(yōu)異的力學性能，已作為透波材料被廣泛應用于雷達天線罩等結構中。植物纖維增強復合材料除具有輕質、環(huán)保，以及與玻璃纖維增強復合材料相近的比強度和比模量外，其透波性能也很優(yōu)異。植物纖維增強復合材料的介電常數和介電損耗均低于碳纖維增強復合材料，并與玻璃纖維增強復合材料的介電性能相近。

摘要：優(yōu)異性能的碳纖維增強聚合物基復合材料(CFRPs)在各領域的快速應用發(fā)展給復合材料廢棄物的回收帶來了挑戰(zhàn)，尤其是碳纖維增強熱固性復合材料。為有效回收碳纖維增強復合材料，促進復合材料產業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，本文從多個角度對廢棄CFRPs回收再利用研究現狀進行綜述，包括各回收工藝技術特點、應用領域及可降解樹脂實現回收CFRPs的新策略。最后對CFRPs回收再利用技術的未來發(fā)展趨勢進行了展望。

高溫熱解法雖然既可以應用于玻璃纖維復合材料，也可以應用于碳纖維增強復合材料，但是在整個回收過程中，存在高能耗、樹脂無法回收及纖維性能損傷嚴重等缺點，而且該方法無法回收芳綸、超高分子量聚乙烯等有機纖維。因此，高溫熱解法作為目前唯一實現前期工業(yè)化生產的CFRPs回收技術還有很多問題需要解決。

這就形成了多種玻璃纖維增強水泥復合材料的制作工藝，如噴射工藝、預混噴射工藝、預混澆筑工藝、注模工藝、布網工藝、纏繞工藝等。

航空巨頭和的閃亮新星，A350和787夢幻客機，也是復合材料在我們環(huán)境中日益普及的象征。飛機、風力渦輪機、汽車和運動器材越來越多地包含這些材料。碳纖維復合材料仍占市場上復合材料的少數——遠遠落后于玻璃纖維——但每年以10%至15%的速度增長。制造商現在必須解決這些材料在使用壽命結束時會變成什么樣的問題？在當今社會，考慮產品對環(huán)境的影響已不再是可選項，回收問題不容忽視。一項研究預測，到2025年，全球廢棄的風電葉片將超過4700萬噸。

將輕質碳纖維復合材料應用在該領域、具有無可比擬的優(yōu)點。但是，測量桿構件為單件產品，若采用目前復合材料通用的熱壓罐等成型工藝，成本太高，顯然性能/價格比太低，難以具體實現。因此，需選用低成本的軟模特種成型工藝，探索碳纖維復合材料在該領域的應用。

航空航天材料逐步邁入碳纖維復合材料時代，復合材料應用不斷擴大。碳纖維復合材料具有高強度、高模量、輕量化的優(yōu)點，目前逐步運用于飛機部件并對傳統(tǒng)金屬實現一定替代。在航空航天領域，為達到飛行器輕量化的目標，實現增加有效載荷，降低燃料費用，以CFRP為代表的先進復合材料的使用量逐年擴大。近年來，無論是在單機上所占的比例還是總使用量，CFRP應用范圍逐步擴張，在飛機上使用CFRP等先進復合材料，不僅是由于其可以大幅減輕機身重量，而且在耐腐蝕以及抗疲勞性能等方面與傳統(tǒng)合金金屬相比也有較大的優(yōu)勢。

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