碳纤维

近日，一项突破性研究成果为解决这一难题带来了曙光。科学家通过创新技术手段，不仅成功破解了CFRP回收的难题，还在此基础上实现了材料的性能升级，为循环经济和可持续发展开辟了全新的路径。这一成就不仅预示着CFRP应用领域的新拓展，更为全球环保事业贡献了宝贵的智慧和力量。

在当今社会，随着科技的飞速发展，人们对于材料的需求越来越高。传统的材料已经无法满足人们对于性能、环保和可持续性的要求。因此，科学家们一直在寻找新的材料，以满足人们对于更高性能、更低成本和更低碳足迹的需求。在这其中，碳纤维增强聚合物（CFRP）是一种备受关注的新型材料。

加拿大不列颠哥伦比亚大学研究采用静电纺丝技术从石油沥青质前体制备商用碳纤维，无需任何预处理，可以生产微米、纳米级尺度的碳纤维。新工艺成本低于12美元/公斤，而目前商用碳纤维工艺成本约为33美元/公斤，成本降低约64%。

通过“储罐循环”研究项目，弗劳恩霍夫生产技术研究所（Fraunhofer IPT）的研究人员开发了一种新的回收工艺，剥离回收用过的压力储氢罐的纤维增强材料，以重新用于新的轻量化产品。据报道，回收纤维增强聚合物（FRP）而不会对产品质量造成任何重大损失的目标已经成功实现，回收材料的性能保留了90%以上。

英国国家复合材料中心（NCC）与英国中小企业B&M Longworth公司和Cygnet Texkimp公司一起成功地从整个压力容器中回收了连续碳纤维，并将其重新用于制造新的压力容器。这是英国氢能发展的一个重要里程碑。

据美国麻省理工学院消息，MIT的研究人员与美国橡树林国家实验室和美国怀俄明州拉勒米市的西部研究院的研究人员合作，研究出一种制造碳纤维的新方法，可以将炼油厂的副产品转化为用于汽车、飞机和航天器的高价值、超轻结构材料。

麻省理工学院的研究人员利用石油精炼过程中留下的沉重、黏稠的废料制造轻质碳纤维。目前汽车用碳纤维成本至少为每磅10~12美元，而这种新型碳纤维达到每磅3美元左右。

国家可再生能源实验室 (NREL) 的研究人员表明，使用生物基环氧树脂和酸酐硬化剂制造碳纤维复合材料，使其成为可回收碳纤维。

尽管碳纤维3D打印已经问世十多年，但它最近几年才快速兴起。目前，市面上现有的许多 3D 打印机制造商都在争先恐后地宣传“碳纤维3D打印”概念，但事实上，各种碳纤维之间也存在差别。

法国的Nawa Technologies公司正在美国设立业务，并将其快速、实惠的垂直排列碳纳米管（VACNT）制造工艺带入新的应用：使碳纤维复合材料更加坚固。

CompoTech推出纤细碳环氧复合材料梁标准系列，通过AFP和精密压制成型生产的高强度碳环氧复合材料梁的轴向刚度提高了10-15％。

8月24日，位于美国康涅狄格州斯坦福德的Hexcel赫氏公司对外宣布，推出公司最新的HexAM®材料技术——HexPEKK®EM，它是一种具有导电性和高性能的碳纤维增强PEKK热塑性复合材料，并且基于3D打印增材制造技术加工，具有行业领先的性能。

航空航天公司Novo Navis（美国亚利桑那州凤凰城）的纤维动力学部门最近宣布，它已成功开发出一种织机，该织机产生了可以像铝一样被加工或磨碎的3D碳纤维编织实心块。Novo Navis说，其复合技术的“正在申请专利”的进展为航空航天工程师们打开了用碳纤维制造复杂的承重结构的大门，据说到目前为止，碳纤维还遥不可及。

帝人集团的欧洲碳纤维业务部已升级为英国国家复合材料中心(NCC)的二级会员，其目标是支持下一代航空航天制造项目。作为二级会员，该公司计划为NCC的开发项目提供无卷曲碳纤维织物、热固性和热塑性预浸材料。

日本Naniwa Pump Manufacturing(浪速泵制造所)日前开发了一款由碳纤维增强复合材料(CFRP)制成的超轻型船用泵。这款高耐用性的船用泵也是“世界第一款”。它是为川崎重工制造的水翼喷射船“ SEVEN ISLANDS YUI”提供的。Tokai Kisen(东海汽船)与日本铁道建设运输施设整备支援机构共同订购了这艘基于25年前设计的船只。

沙特阿美技术公司(AramcoTech)已经与德国亚琛工业大学(ITA)纺织技术研究所展开新型碳纤维研究合作加快碳纤维研究以降低制造成本，该研究所是一家面向国际的研究和系统培训提供商。

在2020年6月出版的《美国化学学会纳米快报》期刊中，美国特拉华大学复合材料中心(CCM)的研究人员开发了一种超厚电池电极，该电极利用垂直整齐排列的碳纤维进行了强化。这种新型电极设计被称为“纤维排列厚膜”(FAT)，展现出了电池性能增强且易于扩展制造的潜能。

美国空军已连续第三年要求拨款购买少量带有特殊碳纤维弹的炸弹，这样炸弹不太可能危及友军，甚至不会造成附带损害并意外杀死平民。2018年2月初发布的美国空军最新的2019财年预算要求中，该服务要求仅购买70磅重500磅级的碳纤维BLU-129/B，价格略高于800万美元，它被称为超低附带伤害武器或VLCDW。

热塑性复合材料（TPC）在航空领域并不陌生，但在过去几年中，商用飞机中的TPC用量达到了临界点。TPC用于夹板和托架小型零件或内饰组件已有一段时间，而且正逐渐进入大型飞机主结构，有望在未来的商用飞机中发挥更大的作用。

据日本化工日报资讯，由杉本佳树（Yoshiki Sugimoto）领导的国家先进工业科学技术研究院（AIST）研究小组开发出一种高性能陶瓷包覆纤维，成为碳纤维回收再利用的新手段。该研究小组的目标是采用这种方法来处理再循环过程中的碳纤维，并赋予其与常规碳纤维不同的附加值，例如赋予其抗氧化性和绝缘性。

据日本化工日报消息，隶属于日本帝人集团的DuPont Teijin Advanced Papers Ltd公司开发了一种由碳纤维增强间位芳纶纸和热塑性树脂组成的复合材料板。