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打破“新材料之王”回收困局,盐城工学院团队研发“可重生”绿色碳纤维复合材料(CFRP)

   日期:2025-06-10     来源:中国经济新闻网    浏览:142    评论:0    
核心提示:在风力发电机叶片、航空航天的精密部件上以及新能源汽车的轻量化车身中,被称为“新材料之王”的碳纤维复合材料(CFRP)正以其轻量化、高强度的优势,成为高端制造领域的“香饽饽”。然而,这个“材料界明星”却有着难以言说的“环境之痛”——传统CFRP依赖石油基热固性树脂,固化后形成的永久交联结构让其“宁折不弯”,全球每年因此产生的数百万吨废弃物只能填埋或焚烧,给生态环境带来沉重负担。
 在风力发电机叶片、航空航天的精密部件上以及新能源汽车的轻量化车身中,被称为“新材料之王”的碳纤维复合材料(CFRP)正以其轻量化、高强度的优势,成为高端制造领域的“香饽饽”。然而,这个“材料界明星”却有着难以言说的“环境之痛”——传统CFRP依赖石油基热固性树脂,固化后形成的永久交联结构让其“宁折不弯”,全球每年因此产生的数百万吨废弃物只能填埋或焚烧,给生态环境带来沉重负担。


如何让“新材料之王”既保持性能优势,又能“循环新生”?近日,盐城工学院“松韵智创”团队交出了一份亮眼的答卷——他们历时两年研发的生物基Vitrimer材料,不仅破解了CFRP回收难题,更赋予材料“自修复”“形状记忆”等智能特性,为绿色制造写下生动注脚。 inkMacSystemFont, "Helvetica Neue", "Hiragino Sans GB", "Microsoft YaHei UI", "Microsoft YaHei", Arial, sans-serif; letter-spacing: 0.034em;">

数据显示,全球每年碳纤维复合材料(CFRP)废弃物超300万吨,我国作为制造业大国,这一数字正以每年15%的速度增长。这一困境与“双碳”目标下的产业需求形成强烈反差。“十四五”国家战略性新兴产业发展规划明确提出,要加快复合材料研发及产业化,推动其在航空航天、新能源、轨道交通等领域的应用。如何让碳纤维复合材料(CFRP)从“用后即弃”转向“循环再生”,成为亟待突破的关键技术瓶颈。


面对难题,“松韵智创”团队另辟蹊径将目光投向了“动态共价键”——一种能在特定条件下断裂重组的化学键。团队以天然可再生的松香和生物基癸二酸为原料,通过酸化改性和动态键设计,成功开发出无催化固化的生物基Vitrimer材料。这种材料与碳纤维复合后,不仅能在水中即可快速降解,回收95%以上的高纯度碳纤维,还能将原料癸二酸循环再利用,真正实现“从自然中来,回自然中去”。 

团队聚焦航空航天零部件新能源汽车结构件回收风力发电机叶片领域,市场前景广阔。目前,团队已围绕该技术申请4项发明专利。盐城工学院“松韵智创”团队用一项技术创新,为“新材料之王”碳纤维复合材料(CFRP)注入了绿色生命力。


 

当前,全球交通行业正加速向智能化、绿色化、数字化、轻量化、超高速化转型升级,复合材料凭借其轻质高强、耐腐蚀、抗疲劳及优异可设计性等核心优势,已成为突破行业技术瓶颈、实现降本增效与绿色发展的关键材料。为促进国内交通与复合材料行业发展,推动产业转型升级、产品结构调整,探索更为广阔的发展前景,复材网将定于8月6日-8日江苏·常州召开“2025交通领域与复合材料技术创新与应用研讨会”。本次会议以"智联复材新生态,共筑交通新未来"为主题,聚焦"产学研用"协同创新,重点围绕航空低空、轨道交通、汽车、船舶等领域,深入探讨复合材料技术创新路径与产业化应用方案。诚邀国内外交通领域行业专家、航空领域、轨道交通行业、汽车产业、船舶行业代表、专家学者和行业同仁莅临大会,携手推动行业向更高效、更安全、更可持续的方向发展。

 
 
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