根據全球商業信息公司Textiles Intelligence發布的17頁報告《社論:2025年JEC復合材料創新獎得主——碳纖維與玻璃纖維技術織物仍是復合材料產業支柱》,纖維增強復合材料生產商在創新中正越來越多地采用熱塑性塑料而非熱固性材料。
這一趨勢在2025年JEC復合材料創新獎入圍名單中得到充分體現。熱塑性材料相比熱固性材料具有多重優勢,尤其是可重復加熱成型的特點(熱固性復合材料則會發生不可逆的固化反應),這使得熱塑性材料可循環利用,既減少材料浪費,又助力可持續發展。熱塑性復合材料還賦予設計更大靈活性——其可重塑特性使制造商能實現復雜幾何造型,并整合焊接、二次注塑等工藝(這對熱固性材料而言難度較大)。獲獎企業中,空客德國公司憑借采用碳纖維增強熱塑性塑料(CFRTP)制造的單通道商用飛機機身全尺寸演示件斬獲2025年獎項。相比熱固性碳纖維復合材料,CFRTP不僅更易回收利用,還能在高溫下模壓成型。這使機身部件可采用無需重型緊固件的新型裝配工藝,從而減輕機身重量。國際工程數值方法中心(CIMNE)則因其FIBRE4YARDS項目獲獎。該多合作伙伴項目致力于推動熱塑性復合材料在造船業的應用。傳統上熱塑性復合材料僅用于25米以下輕型船舶結構,如今已逐步應用于50米級大型船舶,但過高的生產成本限制了其全面產業化。FIBRE4YARDS項目通過引入自動化工藝取代半手工生產方式破解了這一難題。朱爾·凡爾納技術研究院(IRT Jules Verne)的Zebra項目因開發全尺寸熱塑性風力渦輪葉片獲獎。該葉片采用"生態設計"方案實現高回收率,其核心是使用阿科瑪公司Elium液態熱塑性樹脂(已配套開發回收技術)。此外,Elium樹脂使得沿用現有灌注工藝生產熱塑性葉片成為可能。需注意的是,盡管熱塑性復合材料優勢顯著,但熱固性材料尤其在航空航天領域擁有悠久可靠的應用歷史,替代過程仍需大量測試和漫長認證周期。來源:Composites in Manufacturing