“复合材料是新材料中最有代表性的一个门类,和传统材料比较,是一个规模体量比较小,但是发展速度快的一个学科,其应用在国内外呈快速增长的态势,所以带来了很多科学问题,也带来了新的机会。”中国复合材料学会秘书长张博明如是说。
今年5月,国务院印发“中国制造2025”战略,其中,新材料被列为十大重点突破领域之一,复合材料则是新材料的重要组成部分,也已证实了其重要性。
“尽管对新材料的统计口径不一,但国内复合材料的增长率却在10%左右。”中国复合材料学会秘书长张博明介绍。
“我在1975年,研究复合材料时候,连原材料都很难找到,现在基本上解决了无米之炊的问题。”中国工程院院士孙晋良认为,总体而言,中国的复合材料起步比较晚,发展比较快,现在已逐步由军工领域扩大民用领域,发展空间很大。
尽管前景光明,但孙晋良也同时指出,复合材料的发展过程中,也存在着一些问题。比如,理念的问题也需要转变,“很多人以为使用复合材料就是让产品轻量化,简单的替代就可以了,但事实并不是这么回事,它需从设计到最后装配、工艺、生产,完全更新,这些问题不解决,复合材料是无法替代上去的,包括飞机上的复合材料也是如此。这方面的工作,就需要我们做很多努力”。
中国科学院院士方岱宁
在学术和工业应用上,中国在世界复合材料领域,都有很大的话语权和影响力。“但和欧美相比较,主要的差距还是在碳纤维方面。”中国科学院院士方岱宁认为,国产碳纤维的关键问题,一是要解决量产问题,另外就是解决稳定性的问题,要缩短我们和欧美的差距,在高端的纤维领域还要继续投入更大的力量。
方岱宁院士认为,未来我国碳纤维应着力从三个方面实现突破。一是量产,从提升碳纤维制备技术、优化生产工艺流程等角度出发,突破关键技术和设备瓶颈,提高碳纤维产量。二是提升纤维稳定性,目前我国在碳纤维生产的氧化、炭化、石墨化等工序设备尚不能完全满足工艺对温度、换热等方面要求,导致碳纤维拉伸强度等性能达不到要求,国内复合材料的稳定性、可靠性方面仍有待提升。三是应集中研发高强中模纤维、高模石墨纤维等高端碳纤维产品,缩短与欧美的差距。由于碳纤维应用涉及国防、军工等领域,美、日等国主要公司长期技术保密,成套引进技术等没有可能。我国应充分整合已有技术优势,实现高端碳纤维领域的快速突破。