?碳纖維材料成型選對(duì)工藝是關(guān)鍵

近年來(lái)，纖維在航空航天、汽車(chē)、環(huán)境工程等眾多領(lǐng)域應(yīng)用和發(fā)展十分迅速。纖維強(qiáng)度高、模量高、耐腐蝕性能好等特性決定了其制品廢棄處理和再利用難度更大。但是，廢棄的纖維制品如不能妥善處理或再利用，既是對(duì)環(huán)境的污染，亦是對(duì)資源的極大浪費(fèi)。尤其是對(duì)占纖維市場(chǎng)90%以上的碳纖維。

碳纖維復(fù)合材料廢棄物主要為生產(chǎn)過(guò)程廢棄物以及經(jīng)使用后報(bào)廢的廢棄物。據(jù)統(tǒng)計(jì)，僅在將碳纖維加工成終制品的過(guò)程中就約有30%的纖維在各個(gè)工序中被浪費(fèi)，這意味著目前每年在生產(chǎn)過(guò)程中廢棄的碳纖維高達(dá)2.4萬(wàn)噸。而碳纖維復(fù)合材料廢棄后回收難度大，成本高。所以選擇一種有效的碳纖維成型工藝是很有必要的。

如何降低熱壓罐成型成本？

國(guó)內(nèi)也做了不少的研究工作，例如，預(yù)浸料“零吸膠”的實(shí)現(xiàn)，輔助材料的國(guó)產(chǎn)化，共固化模具結(jié)構(gòu)熱效率的提高和組裝形式的優(yōu)化，結(jié)構(gòu)件進(jìn)罐的合理組合以及隨爐件測(cè)試項(xiàng)目的合理化等方面都有效地促進(jìn)了制造成本的降低。以某飛機(jī)復(fù)合材料結(jié)構(gòu)件為例，每生產(chǎn)1kg復(fù)合材料結(jié)構(gòu)件，可以節(jié)約制造成本1200多元。

若在制造大型復(fù)合材料結(jié)構(gòu)件中預(yù)浸料鋪覆改為采用自動(dòng)鋪疊，生產(chǎn)效率會(huì)明顯提高，制造成本將繼續(xù)下降。因此，將其視為“高成本”的制造方法是不準(zhǔn)確的，該成型方法經(jīng)過(guò)了30多年的技術(shù)發(fā)展，其完整性及成熟度無(wú)疑對(duì)大型飛機(jī)結(jié)構(gòu)復(fù)合材料的應(yīng)用進(jìn)入快行道具有重要的意義。

復(fù)合材料應(yīng)用于橋梁的優(yōu)勢(shì)

復(fù)合材料橋梁的優(yōu)勢(shì)是免維護(hù)，由于自然界對(duì)玻璃鋼（GFRP）和碳纖維（CFRP）的降解作用很小，自然界的酸堿基本無(wú)腐蝕。只要避免陽(yáng)光紫外線直射，不需要進(jìn)行維護(hù)。橋梁的設(shè)計(jì)壽命一般100年，有研究認(rèn)為復(fù)合材料橋梁在前40年可以免維護(hù)。而混凝土橋梁和鋼橋梁維護(hù)費(fèi)用很高。因此在總壽命期內(nèi)，復(fù)合材料橋梁的綜合成本降低比較顯著。