4月13日,由中國紡織工程學(xué)會(huì)主辦,天津工業(yè)大學(xué)、《紡織學(xué)報(bào)》編輯委員會(huì)共同承辦的“第15期紡織科技新見解學(xué)術(shù)沙龍”在北京舉行。本次沙龍的主題是“碳纖維及其復(fù)合材料制備技術(shù)及應(yīng)用”,針對(duì)碳纖維、碳纖維復(fù)合材料制備技術(shù),發(fā)展現(xiàn)狀及應(yīng)用等從不同學(xué)科不同視角展開前沿交流,引發(fā)學(xué)術(shù)界和產(chǎn)業(yè)界的“產(chǎn)學(xué)研用”合作,以期為碳纖維及其復(fù)合材料的制備技術(shù)及其產(chǎn)品研發(fā)提供新觀點(diǎn)、新思路。
中國工程院院士孫晉良、俞建勇,北京化工大學(xué)教授徐樑華,天津工業(yè)大學(xué)教授陳利擔(dān)任此次沙龍的領(lǐng)銜科學(xué)家。中國紡織工程學(xué)會(huì)常務(wù)副理事長伏廣偉、天津工業(yè)大學(xué)科學(xué)技術(shù)研究院常務(wù)副院長魏俊富等來自學(xué)會(huì)、高校、科研院所、企業(yè)的40余位專家、學(xué)者以及新聞媒體界的代表出席了本次沙龍。
沙龍伊始,中國紡織工程學(xué)會(huì)常務(wù)副理事長伏廣偉致辭時(shí)表示,本期沙龍的目的是探討我國碳纖維及其復(fù)合材料制備技術(shù)及應(yīng)用,同時(shí)集思廣益尋找到我國碳纖維及其復(fù)合材料產(chǎn)業(yè)未來發(fā)展之路。他認(rèn)為,從纖維到復(fù)合材料,紡織在整個(gè)過程中全流程參與,紡織行業(yè)應(yīng)該成為碳纖維復(fù)合材料領(lǐng)域的主體,他希望紡織領(lǐng)域以外的專家、科學(xué)家參與進(jìn)來,能夠支持紡織學(xué)科的發(fā)展,最終把價(jià)值傳遞給終端用戶。
天津工業(yè)大學(xué)科學(xué)技術(shù)研究院常務(wù)副院長魏俊富致辭時(shí)談到,天津工業(yè)大學(xué)紡織學(xué)科始建于1912年,已有一百余年的辦學(xué)歷史,是我國紡織高等教育的重要開創(chuàng)者和引領(lǐng)者之一。高性能纖維及紡織復(fù)合材料制備技術(shù)一直是天津工業(yè)大學(xué)科研重點(diǎn)方向之一,天津工業(yè)大學(xué)緊密圍繞國家戰(zhàn)略新材料發(fā)展的重大需求,以高性能復(fù)合材料應(yīng)用研究為目標(biāo),特別是碳纖維及其紡織復(fù)合材料制備技術(shù)方面,自上世紀(jì)80年代開始,多次承擔(dān)國家航空航天、國防軍工科研任務(wù),重點(diǎn)解決先進(jìn)紡織結(jié)構(gòu)材料、樹脂基復(fù)合材料的核心科學(xué)問題和關(guān)鍵技術(shù)問題,產(chǎn)品在國防軍工重點(diǎn)型號(hào)和嫦娥衛(wèi)星、神舟飛船、火箭動(dòng)力系統(tǒng)、高超聲速飛行器中獲得應(yīng)用驗(yàn)證,為我國航空航天及國防事業(yè)做出突出貢獻(xiàn)。我們希望通過本次學(xué)術(shù)沙龍活動(dòng),為碳纖維及其復(fù)合材料新技術(shù)領(lǐng)域的科技創(chuàng)新提供新見解和新思路。
上午沙龍由北京化工大學(xué)教授徐樑華主持。
首先,東華大學(xué)教授余木火作了題為《CFRP在制造業(yè)大規(guī)模應(yīng)用關(guān)鍵技術(shù)與發(fā)展趨勢》的主題發(fā)言,詳細(xì)介紹了逐一攻克單個(gè)制品成本化應(yīng)用整體解決方案,通過原絲生產(chǎn)、氧化碳化等環(huán)節(jié)的低成本制造新技術(shù),不斷降低成本,同時(shí)介紹了中國、美國、日本、澳大利亞、歐洲等國家和地區(qū)涌現(xiàn)出的相關(guān)新技術(shù)。以及我國碳纖維復(fù)合材料大規(guī)模應(yīng)用的機(jī)會(huì)在高鐵、汽車、建筑這些細(xì)分市場的龍頭企業(yè)。
中國科學(xué)院化學(xué)研究所研究員劉瑞剛作了題為《高性能PAN基碳纖維基礎(chǔ)研究》的主題發(fā)言時(shí)談到,碳纖維制備過程中的缺陷產(chǎn)生是不可避免的,缺陷結(jié)構(gòu)控制對(duì)制備高性能碳纖維至關(guān)重要。碳纖維結(jié)構(gòu)與性能密切相關(guān),石墨化程度提高等有利于提高碳纖維模量。碳纖維石墨晶體間的連接結(jié)構(gòu)決定其強(qiáng)度。PAN基碳纖維制備要從源頭做起,聚合、凝固、原絲牽伸、致密化、預(yù)氧化、碳化和石墨化過程每一步均需精細(xì)調(diào)控。
天津工業(yè)大學(xué)教授徐志偉作了題為《碳纖維微觀結(jié)構(gòu)調(diào)控及其復(fù)合材料界面設(shè)計(jì)》主題發(fā)言,針對(duì)Y射線輻照對(duì)碳纖維表面修飾及其力學(xué)性能協(xié)同影響、低維碳納米材料對(duì)碳纖維復(fù)合材料界面調(diào)控作了深入解析。
中復(fù)神鷹碳纖維有限責(zé)任公司高級(jí)工程師連峰作了題為《干噴濕紡碳纖維規(guī)模生產(chǎn)的工程化關(guān)鍵技術(shù)》的主題發(fā)言,分析了碳纖維工程化生產(chǎn)特性,國內(nèi)碳纖維發(fā)展情況,以及存在的規(guī);潭鹊、產(chǎn)能釋放率低、高端領(lǐng)域應(yīng)用牽引弱等問題。
威海光威復(fù)合材料股份有限公司高級(jí)工程師馬全勝在題為《國產(chǎn)碳纖維在航空領(lǐng)域工程化應(yīng)用與啟示》發(fā)言時(shí)談到,世界碳纖維主要廠商的分布情況、我國碳纖維生產(chǎn)企業(yè)碳纖維產(chǎn)能情況、我國碳纖維需求變化趨勢、碳纖維在航空領(lǐng)域應(yīng)用對(duì)國產(chǎn)碳纖維的啟示。
山西鋼科碳材料有限公司高級(jí)工程師劉納新在題為《高性能碳纖維制備技術(shù)研究及產(chǎn)業(yè)化探索》的發(fā)言中提到,太鋼高性能碳纖維研制進(jìn)展、TG800H碳纖維產(chǎn)業(yè)化制備技術(shù)創(chuàng)新,并展望了國產(chǎn)高性能碳纖維產(chǎn)業(yè)化制備技術(shù)發(fā)展前景:低成本化高性能碳纖維制備技術(shù)、結(jié)構(gòu)和功能一體化高性能碳纖維制備技術(shù)、高強(qiáng)高模高韌碳纖維制備技術(shù)。
在上午的沙龍中,中國工程院院士俞建勇認(rèn)真聽取了專家的發(fā)言和討論交流后表示,與會(huì)專家對(duì)于我國碳纖維發(fā)展的現(xiàn)狀、發(fā)展中的存在問題和未來的發(fā)展前景取得了重要的共同見解。充分肯定了我國的碳纖維從技術(shù)到產(chǎn)業(yè)層面近十幾年來取得的成績,但也要正確認(rèn)識(shí)我國碳纖維材料在產(chǎn)品品質(zhì)水平上,尤其是應(yīng)用水平以及高端品種、規(guī)模化生產(chǎn)成本控制等方面與國際水平仍具有差距,要與國際高水平對(duì)標(biāo)提升發(fā)展水平。
下午沙龍由天津工業(yè)大學(xué)教授陳利主持。
南京航空航天大學(xué)教授肖軍在題為《大張力纏繞技術(shù)及其應(yīng)用》的發(fā)言中特別強(qiáng)調(diào),經(jīng)濟(jì)性是根本,不能為了降成本而降成本,要做到材盡其性,適用才是最好的。同時(shí)介紹了其帶領(lǐng)的團(tuán)隊(duì)在纖維纏繞技術(shù)、自動(dòng)鋪帶技術(shù)、自動(dòng)鋪絲技術(shù)、三維局部增強(qiáng)技術(shù)(Z-Pin)、脈動(dòng)模壓技術(shù)(ADP)等方面的研究成果,以及未來將在張力分布優(yōu)化與控制、高效纏繞技術(shù)等方面加大研究力度。
天津工業(yè)大學(xué)教授陳利作了題為《三維紡織預(yù)制體變形特征表征與分析》的主題發(fā)言時(shí)提出,預(yù)制體的纖維構(gòu)造對(duì)復(fù)合材料最終力學(xué)性能有著決定性影響。紡織預(yù)制體具有典型的變形特征,揭示了預(yù)制體變形機(jī)理,虛擬纖維模型可以實(shí)現(xiàn)不同尺度下預(yù)制體結(jié)構(gòu)精細(xì)化建模,以及預(yù)制體成型過程和變形過程的數(shù)值分析方法。
北京航空航天大學(xué)教授李典森作了題為《紡織復(fù)合材料及力學(xué)》的主題發(fā)言,從宏觀/中尺度紡織復(fù)合材料及力學(xué)、微觀/納觀尺度紡織復(fù)合材料及力學(xué)、天然/仿生紡織復(fù)合材料及力學(xué)、紡織復(fù)合材料結(jié)構(gòu)件的研制與應(yīng)用四個(gè)方面進(jìn)行了詳細(xì)解析。并從編織件應(yīng)用角度大膽設(shè)想了未來有可能出現(xiàn)的仿生地效懸浮超高列車,引發(fā)了到場專家們的關(guān)注。
哈爾濱工業(yè)大學(xué)教授馬力作了題為《復(fù)合材料點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)制備及其力學(xué)性能》的主題發(fā)言時(shí)談到,復(fù)合材料點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)的制備工藝、變形規(guī)律與失效特征、夾芯結(jié)構(gòu)的振動(dòng)阻尼性能,點(diǎn)陣夾芯結(jié)構(gòu)的連接、復(fù)合材料三維負(fù)泊松比結(jié)構(gòu)、復(fù)合材料點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)的工程應(yīng)用。
天津工業(yè)大學(xué)教授張國利在題為《復(fù)合材料RTM注膠工藝調(diào)控方法與技術(shù)》的主題發(fā)言時(shí)介紹了RTM成型工藝技術(shù)局限性、RTM樹脂流動(dòng)調(diào)控制新技術(shù)方法、復(fù)雜結(jié)構(gòu)制件RTM成型工藝實(shí)踐成果。
最后,中國工程院院士孫晉良在總結(jié)發(fā)言時(shí)表示,我國碳纖維要樹立國家品牌概念,打造國內(nèi)自主的型號(hào)。我們要重視復(fù)合材料的可設(shè)計(jì)性,主動(dòng)設(shè)計(jì)材料而不是簡單模仿。我們應(yīng)該吸納更多業(yè)內(nèi)外專家參與到碳纖維以及復(fù)合材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展當(dāng)中來,解決碳纖維產(chǎn)業(yè)化工藝與裝備核心技術(shù)突破,碳纖維及其復(fù)合材料領(lǐng)域人才隊(duì)伍規(guī)模有限,關(guān)鍵技術(shù)人才嚴(yán)重匱乏等問題。