对复合材料未来发展的合理预期

2023年JEC世界博览会上展出的几架电动垂直起降(eVTOL)飞机之一

很少有人有机会展望未来，尤其是从商业和技术的角度。然而，对于参加最近的JEC World 2023的人来说，复合材料行业的未来和方向在整个展会上得到了充分的展示。这个一年一度的盛会汇集了来自世界各地的复合材料行业供应链的几乎每一个环节。2023年的展会吸引了来自106个国家的4万多名参观者，参观了约1200家公司的展品。从原材料到纤维增强技术、树脂体系、工艺和最终制品应用的一切都在整个展厅中得到了充分的展示。

Greenboats的FLAX27 Daysailer是一艘帆船，由80%的天然亚麻和回收材料制成

可持续发展、循环利用和循环利用

从展会现场的展品和同与会者的交流中发现，可持续发展、回收利用和循环利用仍然是热门话题。这些主题直接影响和影响着全球商业环境，复合材料行业也不排除这些影响。迄今为止，欧洲比北美更积极地接受和推进可持续发展的努力。在JEC World上，几乎每个较大的展位和许多较小的展位都有一些特定于可持续实践和产品的标记或展示。许多纤维、织物、树脂体系和加工工艺促进了它们的可持续、可回收和循环特性；而一些参展商要么宣传其产品的回收能力，要么展示使用回收材料生产的产品。有趣的变化是，其中一些产品包括使用回收碳纤维和玻璃纤维。

天然纤维和生物基技术

在可持续发展运动的部分推动下，天然纤维（如亚麻、大麻、黄麻和竹子）以及绿色和生物基树脂体系继续在复合材料应用中获得地位和支持。随着需求和使用量的增长，以及加工和该细分市场供应链的改进，这些天然选择显示出性能优势，并且可能比碳纤维或玻璃纤维成本更低。JEC World 2023特别设置了一个专门的、大大扩展的楼层空间，来强调在复合材料中使用天然纤维，如亚麻和大麻，其中包括可能或正在使用天然纤维生产的产品的例子。此外，还有一个“工业地球展示”展区，突出各种令人印象深刻的应用，包括船舶，体育用品和高性能汽车零部件的可持续投入生产。

碳复合材料汽车车轮和几个纤维放置件

复合材料设计、工艺和自动化不断发展

复合材料设计、工艺和自动化方面的众多进步在展会上显而易见。针对纤维取向和铺放的设计系统得到了进一步的发展和改进。为了降低成本和复杂性，在提高复合材料零件制造的精度、质量和可重复性的同时减少浪费，机器人技术和自动化技术继续在生产车间取得进展。此外，热固性树脂体系、各种成型材料、耗材和其他技术，包括对成型工艺本身的系统改进，预示着加工时间和成本的持续减少。

纤维铺放方式的不断发展

在几个展位上发现了增强和改进的纤维铺放技术，无论是粗纱还是铺带，所见证的进步令人印象深刻，所产生的产品的复杂性也令人印象深刻。定制纤维铺放(Tailored Fiber Placement, TFP)——一种基于缝纫机或刺绣头将纤维增强介质缝到包容性衬底上以创建复杂预成型体的技术。TFP和使用机器人系统的纤维铺放继续在各种应用中显示出巨大的进步和潜力。这两种技术的基本前提是，以可重复、经济高效的方式，在应用程序需要的位置和水平上精确地放置纤维来增强。这允许创建更复杂的形状和结构，而不存在潜在的额外成本和使用传统织物增强材料增加浪费的可能性。

由上纬新材制造的复合自行车使用了EzCiclo，一种可回收的环氧树脂系统

展丝带继续流行

在复合材料应用的织物形成和纤维铺放领域，展丝带（Spread Tow Tapes, STT）的使用持续增长并越来越受欢迎。展丝带是一种采用粗纱(大纤维束)并将单个纤维铺展出来以制成薄带并使长丝定向更干净的方法。使用展丝带可以使复合材料部件具有更高的纤维体积分数(纤维与部件总体积的比例)，并且在许多情况下可以改善性能。支持行业已经清楚地注意到这种蔓延趋势。总部位于德国的纺织品测试技术公司Textechno利用JEC World介绍了其新的TAPETEST机器。TAPETEST是一种商业测试和评估系统，专门用于展丝带的详细特性和质量。

欧洲和美国贸易展之间的差异

注意到JEC World和其他在美国组织的以复合材料为重点的展会之间的一些差异是很有趣的。根据使用的度量标准，JEC World可能比今年秋天在亚特兰大举行的复合材料和先进材料博览会（CAMX）或今年早些时候举行的美国先进材料和工艺工程协会（SAMPE）活动大三到五倍。JEC World的参展商展位通常比CAMX、SAMPE甚至其他技术纺织品展会更大、更详细。JEC World的许多展位更多地关注应用而不是技术，美国倾向于淡化应用，来避免引起竞争。复合材料的使用只会继续增长，并在全球范围内获得认可，这一点可以从JEC世界上展示的各种各样的技术、方法和复合材料部件应用中得到证明。

此文由中国复合材料工业协会编译，文章不用于商业目的，仅供行业人士交流，引用请注明出处。