在風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片、航空航天的精密部件上以及新能源汽車的輕量化車身中,被稱為“新材料之王”的碳纖維復(fù)合材料(CFRP)正以其輕量化、高強(qiáng)度的優(yōu)勢(shì),成為高端制造領(lǐng)域的“香餑餑”。然而,傳統(tǒng)CFRP依賴石油基熱固性樹(shù)脂,固化后形成的*交聯(lián)結(jié)構(gòu)讓其“寧折不彎”,全球每年因此產(chǎn)生的數(shù)百萬(wàn)噸廢棄物只能填埋或焚燒,給生態(tài)環(huán)境帶來(lái)沉重負(fù)擔(dān)。

近日,鹽城工學(xué)院“松韻智創(chuàng)”團(tuán)隊(duì)歷時(shí)兩年研發(fā)的生物基Vitrimer材料,不僅破解了碳纖維復(fù)合材料(CFRP)回收難題,更賦予材料“自修復(fù)”“形狀記憶”等智能特性,為綠色制造寫(xiě)下生動(dòng)注腳。

數(shù)據(jù)顯示,全球每年碳纖維復(fù)合材料(CFRP)廢棄物超300萬(wàn)噸,我國(guó)作為制造業(yè)大國(guó),這一數(shù)字正以每年15%的速度增長(zhǎng)。這一困境與“雙碳”目標(biāo)下的產(chǎn)業(yè)需求形成強(qiáng)烈反差�！笆�四五”國(guó)家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃明確提出,要加快復(fù)合材料研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化,推動(dòng)其在航空航天、新能源、軌道交通等領(lǐng)域的應(yīng)用。如何讓碳纖維復(fù)合材料(CFRP)從“用后即棄”轉(zhuǎn)向“循環(huán)再生”,成為亟待突破的關(guān)鍵技術(shù)瓶頸。

面對(duì)難題,“松韻智創(chuàng)”團(tuán)隊(duì)另辟蹊徑將目光投向了“動(dòng)態(tài)共價(jià)鍵”——一種能在特定條件下斷裂重組的化學(xué)鍵。團(tuán)隊(duì)以天然可再生的松香和生物基癸二酸為原料,通過(guò)酸化改性和動(dòng)態(tài)鍵設(shè)計(jì),成功開(kāi)發(fā)出無(wú)催化固化的生物基Vitrimer材料。這種材料與碳纖維復(fù)合后,不僅能在水中即可快速降解,回收95%以上的高純度碳纖維,還能將原料癸二酸循環(huán)再利用,真正實(shí)現(xiàn)“從自然中來(lái),回自然中去”。

團(tuán)隊(duì)聚焦航空航天零部件、新能源汽車結(jié)構(gòu)件回收和風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片領(lǐng)域,市場(chǎng)前景廣闊。目前,團(tuán)隊(duì)已圍繞該技術(shù)申請(qǐng)4項(xiàng)發(fā)明專利。鹽城工學(xué)院“松韻智創(chuàng)”團(tuán)隊(duì)用一項(xiàng)技術(shù)創(chuàng)新,為“新材料之王”碳纖維復(fù)合材料(CFRP)注入了綠色生命力。

當(dāng)前，全球交通行業(yè)正加速向智能化、綠色化、數(shù)字化、輕量化、超高速化轉(zhuǎn)型升級(jí)，復(fù)合材料憑借其輕質(zhì)高強(qiáng)、耐腐蝕、抗疲勞及優(yōu)異可設(shè)計(jì)性等核心優(yōu)勢(shì)，已成為突破行業(yè)技術(shù)瓶頸、實(shí)現(xiàn)降本增效與綠色發(fā)展的關(guān)鍵材料。為促進(jìn)國(guó)內(nèi)交通與復(fù)合材料行業(yè)發(fā)展，推動(dòng)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整，探索更為廣闊的發(fā)展前景，復(fù)材網(wǎng)將定于8月6日-8日在江蘇·常州召開(kāi)“2025交通領(lǐng)域與復(fù)合材料技術(shù)創(chuàng)新與應(yīng)用研討會(huì)”。本次會(huì)議以"智聯(lián)復(fù)材新生態(tài)，共筑交通新未來(lái)"為主題，聚焦"產(chǎn)學(xué)研用"協(xié)同創(chuàng)新，重點(diǎn)圍繞航空低空、軌道交通、汽車、船舶等領(lǐng)域，深入探討復(fù)合材料技術(shù)創(chuàng)新路徑與產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用方案。誠(chéng)邀國(guó)內(nèi)外交通領(lǐng)域行業(yè)專家、航空領(lǐng)域、軌道交通行業(yè)、汽車產(chǎn)業(yè)、船舶行業(yè)代表、專家學(xué)者和行業(yè)同仁蒞臨大會(huì)，攜手推動(dòng)行業(yè)向更高效、更安全、更可持續(xù)的方向發(fā)展。