原文：http://www.chinacompositesexpo.com/cn/news-detail-246-7427.html 11月16日，華東理工大學逸夫樓精英齊聚，群賢畢至，迎來了第二十二屆全國玻璃鋼/復合材料學術(shù)交流會。出席會議的專家、學者和企業(yè)家有：華東理工大學劉昌勝院士，武漢理工大學張聯(lián)盟院士，上海大學孫晉良院士，中國建材集團科技部主任郅曉先生，中國復合材料集團有限公司特聘專家張定金先生，中國商飛北京民用機技術(shù)研究中心副總設(shè)計師劉傳軍研究員，中國硅酸鹽學會玻璃鋼分會理事長、中材科技股份有限公司董事長薛忠民先生，中國硅酸鹽學會玻璃鋼分會副理事長：武漢理工大學黃志雄教授、哈爾濱工業(yè)大學王榮國教授、北京玻鋼院復合材料有限公司董事長趙俊山先生、哈爾濱玻璃鋼研究院院長陳輝先生、南京玻璃纖維研究設(shè)計院院長趙謙先生，上海玻璃鋼研究院有限公司執(zhí)行董事李明浩先生，原中國復合材料工業(yè)協(xié)會秘書長陳博研究員，華東理工大學華昌聚合物有限公司董事長劉坐鎮(zhèn)先生，華東理工大學材料科學與工程學院黨委書記唐頌超先生、院長李春忠先生、副院長李欣欣先生和林紹梁先生。出席本屆學會交流會的還有來自清華大學、同濟大學、北京化工大學、國防科技大學、南京航空航天大學、北京航空航天大學、上海交通大學等27所高校的老師和學生，以及來自全國各地科研院所和企業(yè)的代表共400余人。趙俊山副理事長主持大會開幕式。
本屆學術(shù)交流會恰逢我國玻璃鋼/復合材料工業(yè)發(fā)展60周年，會務(wù)組精心安排，邀請到了業(yè)界眾多成就卓越的專家、學者和企業(yè)家，共話行業(yè)60年發(fā)展成就，展示前沿研究和應用成果，探索未來發(fā)展方向。會議報告涵蓋前沿技術(shù)、智能制造、工程應用、從源頭解決環(huán)保問題的清潔生產(chǎn)技術(shù)，以及未來復合材料發(fā)展之路，設(shè)主會場和3個分會場，共38個報告，3個分會場為優(yōu)秀論文評選分會場和兩個復合材料工藝與應用分會場。
上午8:30分，會議準時開始，薛忠民理事長致辭，他簡要回顧了行業(yè)60年發(fā)展歷程和學會走過的46個春秋。他表示：“作為國內(nèi)玻璃鋼/復合材料工業(yè)最早成立的社團組織，學會初心不改，積極發(fā)揮橋梁紐帶和平臺作用，攜手高校、科研院所和企業(yè)，凝心聚力，共同創(chuàng)造玻璃鋼/復合材料工業(yè)更加美好的明天！”
簡短而緊湊的開幕儀式后，進入學術(shù)報告環(huán)節(jié)。
我國玻璃鋼/復合材料工業(yè)經(jīng)過60年的發(fā)展，產(chǎn)量已居全球首位，建立了較為完善的工業(yè)體系，對于未來發(fā)展方向，一直是學術(shù)界和企業(yè)界思考和關(guān)心的話題，本屆學術(shù)交流會特邀中國工程院院士張聯(lián)盟先生，為大家做《先進復合材料與材料復合新技術(shù)》的報告，從院士視角給大家以啟迪和思考。張院士首先概述了復合材料及其特點、先進復合材料的使命、先進復合材料的重大需求，重點介紹了先進復合材料技術(shù)進展。張院士認為，先進復合材料兼具輕量化、高強韌、抗高溫、耐腐蝕等優(yōu)異性能，是其具有旺盛發(fā)展生命力的核心支點，更是國家戰(zhàn)略新材料體系構(gòu)成與發(fā)展不可或缺的關(guān)鍵要素，幾十年來，為我國經(jīng)濟建設(shè)與國防事業(yè)發(fā)展做出來重大貢獻。可以預見，先進復合材料將來會向超強化、輕量化、綠色化、智能化、納微化、超結(jié)構(gòu)化、生命化等方向發(fā)展，同時，深海、太空、生命等領(lǐng)域也是其重點發(fā)展方向。與之相應：增材復合、多尺度復合、梯度復合、生物復合、激光加工、光刻復合、多技術(shù)精密加工與集成復合等新技術(shù)、新工藝，將成為高性能復合材料發(fā)展的重要支撐。
我國玻璃鋼/復合材料工業(yè)由國防軍工起步，逐步拓展到國民經(jīng)濟各領(lǐng)域。隨著經(jīng)濟的發(fā)展和低空區(qū)域的進一步放開，商用航空和通用航空市場潛力巨大。學會特邀劉傳軍研究員，為大家做《復合材料在航空領(lǐng)域的應用現(xiàn)狀和需求以及未來發(fā)展趨勢》的報告。劉傳軍研究員從復合材料結(jié)構(gòu)概述、挑戰(zhàn)、復合材料結(jié)構(gòu)設(shè)計和復合材料強度分析四個方面展開。一代材料、一代飛機，過去10年民機史上標志性的發(fā)展——復合材料大量應用于B787、A350XWB等新一代飛機主承力結(jié)構(gòu)，用量50%以上，開啟了復合材料應用的新時代，這既是機遇，也是挑戰(zhàn)，方法已經(jīng)趨于成熟，工具層出不窮，但是如層流機翼技術(shù)等新結(jié)構(gòu)技術(shù)尚待突破，航空復合材料結(jié)構(gòu)對復材自動化制造提出了挑戰(zhàn)，復合材料民機結(jié)構(gòu)制造技術(shù)是大型精密制造，解決問題的基本尺度往往是在0.1毫米這樣的量級或更精密的尺度尋求答案，這就需要一群懷揣夢想的人，立足現(xiàn)實，共同推進民機技術(shù)的發(fā)展。
工欲善其事，必先利其器，自動化制造是復合材料量產(chǎn)的保障，是保證質(zhì)量、提高效率和降低成本的首先不二之選。學會特邀南京航空航天大學肖軍教授，為大家做《復合材料自動化制造技術(shù)》的報告。肖軍教授首先介紹了復合材料成型工藝與自動化的流程，重點講述了纏繞/鋪放成型技術(shù)、拉擠成型技術(shù)、液體成型技術(shù)、模壓成型技術(shù)4種成型技術(shù)。肖教授認為，國內(nèi)復合材料自動化成型研究已開展多年，已有了長足進步、技術(shù)成熟度在不斷提高。但隨著復合材料需求的急劇增加，復合材料低成本規(guī)模化制造亟待發(fā)展，復合材料自動化成型技術(shù)研發(fā)與應用急需開展：設(shè)計-制造-裝備技術(shù)緊密結(jié)合、一體化研究工作，基礎(chǔ)研究引領(lǐng)開發(fā)新工藝、工藝過程復合化研究工作，面向工藝的低成本、高可靠性裝備技術(shù)研發(fā)工作，和熱塑性成型及裝備的研發(fā)工作。
被譽為“黑色黃金”的碳纖維復合材料，因其優(yōu)異的材料特性而被廣泛應用于國防軍工等領(lǐng)域。碳纖維可謂是復合材料工業(yè)的一匹“黑馬”，其發(fā)展牽動著玻璃鋼/復合材料工業(yè)的發(fā)展。學會特邀中國復合材料集團有限公司特聘專家、教授級高工張定金先生，做《碳纖維及其復合材料產(chǎn)業(yè)化現(xiàn)狀及發(fā)展方面的問題》報告。張定金教授分析了全球和中國碳纖維產(chǎn)能及布局、應用分布及市場需求。他提到，2018年全球碳纖維總產(chǎn)能約14.7萬噸，呈現(xiàn)出日本、中國、德國、美國四極分布，中國發(fā)展迅速的局面。航空航天、風電葉片、體育休閑和汽車為全球碳纖維應用主領(lǐng)域，2017年需求量為8.42萬噸。近年來風電葉片和壓力容器市場增長迅猛，發(fā)展?jié)摿薮?。我國T300級碳纖維實現(xiàn)了突破，T700級碳纖維實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，T800碳纖維已實現(xiàn)了千噸級產(chǎn)業(yè)化，重點開發(fā)T1000、M40以及更高級別碳纖維以及關(guān)鍵戰(zhàn)略領(lǐng)域的應用。產(chǎn)能方面，目前統(tǒng)計我國碳纖維總產(chǎn)能26000噸，主要集中在三大生產(chǎn)基地，約占國內(nèi)總產(chǎn)能70%。生產(chǎn)技術(shù)方面，干噴濕紡等關(guān)鍵技術(shù)得以突破，構(gòu)建了自主的產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)體系，市場國產(chǎn)化率逐年提高，產(chǎn)品體系不斷豐富，戰(zhàn)略領(lǐng)域自主保障能力不斷增強，基本滿足了新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求。張定金教授表示，雖然我國碳纖維及其復合材料發(fā)展取得了一定成就，但是也面臨一些問題，如規(guī)?；潭鹊?，產(chǎn)能釋放率低、高端領(lǐng)域應用牽引弱等，需要業(yè)界同仁共同推動其發(fā)展壯大。
1958年，第一塊玻璃纖維增強酚醛層壓板在北京玻璃鋼研究設(shè)計院（簡稱北玻）誕生，掀開了中國玻璃鋼/復合材料工業(yè)發(fā)展的序幕，從此熱防護材料一直是北玻人研究的課題。今年，也是北玻成立60周年，借此機會，學會特邀北玻教授級高工肖永棟先生，做《防熱復合材料技術(shù)——北玻發(fā)展歷程與創(chuàng)新研究》的報告。肖永棟教授重點介紹了北玻防熱材料技術(shù)發(fā)展歷程和研究進展。肖永棟高工談到，1961年采用三段膠合加工方式，將玻璃鋼/復合材料應用于我國首枚中進程導彈端頭，開啟了玻璃鋼/復合材料在航空航天領(lǐng)域應用的先河。在以彈頭防熱應用為主線的同時，研制玻璃纖維布/酚醛層壓板、高硅氧/酚醛層壓板作為東風系列導彈、長征系列運載火箭的彈底防熱板和鷹擊系列海防導彈發(fā)動機熱防護也是北玻人一直從事的研究工作，時至今日，兩型防熱材料仍在大部分型號上發(fā)揮重要作用。作為防熱的拓展，近年來北玻與高校合作成功研制出兩型兼具高阻燃、高電氣絕緣性能和高力學性能的新型層壓板，成功應用于我國大型運輸機。在新結(jié)構(gòu)噴管熱防護材料研發(fā)方面，針對一些工作壓強大、燃燒溫度高、秒流量大、鋁粉含量高等工況苛刻的發(fā)動機噴管，創(chuàng)新研制出一種獨有的多層內(nèi)聯(lián)機織碳纖維耐燒蝕層，發(fā)明了計算機控制專用自動化織機。近年來，先后推出系列低密度防隔熱材料，滿足了長時間再入防護的要求。2018年9月北玻與高校聯(lián)合研制的0.31g/cm3防隔熱材料成功通過了飛行實驗考核。在固體發(fā)動機殼體材料、高溫透波熱防護材料方面，北玻也有一些突破和創(chuàng)新?；仡櫛辈?0年材料技術(shù)的發(fā)展，特別是熱防護材料技術(shù)的發(fā)展，離不開國家需求的牽引。一代一代北玻人鍥而不舍地努力，建立起了較為齊全的防熱材料體系及其配套的工藝與檢測手段，展望未來，材料工藝創(chuàng)新和原理創(chuàng)新將是防熱材料技術(shù)發(fā)展方向。
隨著社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展，科學技術(shù)水平的不斷提高，土木工程也得到了很大程度的發(fā)展。在施工過程中，采用了更為先進的技術(shù)和材料，不但提高了工程質(zhì)量，也使土木工程不斷進行創(chuàng)新，開辟了一條新的發(fā)展之路。復合材料的廣泛應用就是一個鮮明的實例。學會特邀清華大學馮鵬教授，做《土木工程復合材料應用發(fā)展趨勢——新型組合結(jié)構(gòu)》的報告。馮鵬教授重點介紹了復材約束混凝土芯柱（FCCC）、復材增強復材管（海水珊瑚骨料）混凝土柱、復材-混凝土組合梁/板、復材-金屬組合柱、碳纖復材局部增強耐疲勞金屬構(gòu)件、復材增強圓竹結(jié)構(gòu)6種新型組合結(jié)構(gòu)。面對工程建設(shè)的需求，滿足高性能、長壽命，更高、更大、更快、更美，以及海洋應用的復合材料、智能材料將是土木工程領(lǐng)域結(jié)構(gòu)材料發(fā)展的必然趨勢。
材料的復合化是材料發(fā)展的必然趨勢，已成為21世紀新材料技術(shù)發(fā)展最為重要的方向之一，聚合物復合材料應用廣泛且市場需求發(fā)展迅速。學會特邀華東理工大學張玲教授做，《無機增強體改性聚合物的結(jié)構(gòu)設(shè)計及工程應用》的報告。張玲教授重點講述了其研究進展，包括界面增容優(yōu)化微相結(jié)構(gòu)、多相協(xié)同及界面相控制、成型新技術(shù)控制相結(jié)構(gòu)、復合材料新體系及應用。對如何實現(xiàn)高粘熔體對纖維的良好浸漬，以及浸漬反應器結(jié)構(gòu)設(shè)計及浸漬過程控制等實施難點和關(guān)鍵技術(shù)提出了研究思考和研究策略。
碳纖維復合材料雖然具有輕質(zhì)量、高強度、抗疲勞、耐腐蝕、成型工藝性良好、成本低等特點，但是其脆性大、層間薄弱、橫行力學性能較差，基于此，學會特邀北京化工大學隋剛教授，做《多尺度增強碳纖維復合材料的設(shè)計與制備》的報告。納米材料具有引發(fā)集體屈服，改善界面結(jié)合，高剛性和高比表面積等性能，可有效提高碳纖維復合材料的韌性、界面性能和模量。隋剛教授重點介紹了碳納米管/碳纖維多尺度增強環(huán)氧樹脂復合材料的設(shè)計與制備，以及實驗情況和性能分析，“液態(tài)碳納米管增強體”的設(shè)計和應用。利用分子模擬技術(shù)，構(gòu)件多官能度樹脂分子與納米粒子的多尺度的復合材料模型，通過計算樹脂體系中與固化反應性、耐溫性、力學性能、復合材料界面組合能相關(guān)的微觀結(jié)構(gòu)參數(shù)，建立樹脂組成及其分子結(jié)構(gòu)與宏觀性能是關(guān)聯(lián)性。
自2010年諾貝爾物理學獎頒發(fā)給了兩位對石墨烯卓有研究的科學家后，“材料之王”石墨烯開始進入人們的視野，石墨烯與復合材料又將產(chǎn)生怎樣的碰撞。學會特邀哈爾濱工業(yè)大學矯維成教授，做《石墨烯增強樹脂基復合材料的可控制備及其功能性研究》的報告。矯維成教授簡要介紹了石墨烯增強納米復合材料研究概況后，重點介紹了高石墨烯含量復合材料準備技術(shù)、氧化石墨烯接枝碳纖維界面優(yōu)化設(shè)計、石墨烯定向排列增強復合材料制備和結(jié)構(gòu)/功能一體化復合材料的制備。矯維成教授表示，石墨烯納米增強新型復合材料的成功研制，顛覆性地提高了現(xiàn)有復合材料的性能水平，為納米增強復合材料技術(shù)研究開辟了新的途徑，也為未來航空航天飛行器輕質(zhì)化設(shè)計奠定了材料基礎(chǔ)。納米材料的協(xié)同作用，為復合材料注入新的活力，可望實現(xiàn)最優(yōu)性能與最復雜幾何結(jié)構(gòu)的最優(yōu)化布局，以達到最輕質(zhì)和最多功能集成。
本屆學術(shù)交流會，除主會場11個報告外，還設(shè)立了優(yōu)秀論文評選分會場和兩個復合材料工藝與應用分會場。
優(yōu)秀論文評選活動，由《玻璃鋼/復合材料》雜志發(fā)起，旨在鍛煉和提升同學們的研究和表達能力。前期經(jīng)過論文初選、初評，甄選出12篇優(yōu)秀論文，邀請論文作者現(xiàn)場演講，通過7位評委老師現(xiàn)場打分，評選出一等獎2名，分別是北京航空航天大學朱涵睿同學、北京化工大學張文卿同學，二等獎1名，國防科技大學祁一信同學，三等獎3名，分別是華東理工大學盧丹、武漢理工大學楊滔同學、哈爾濱工業(yè)大學陳振國同學。
復合材料工藝也應用分會場，共邀請了16位老師、企業(yè)技術(shù)人員和學生就纏繞成型工藝設(shè)備、RTM工藝、碳纖維復合材料熱壓工藝、高性能環(huán)氧樹脂、復合材料結(jié)構(gòu)多尺度設(shè)計與高效利用、碳纖維異型結(jié)構(gòu)件模具設(shè)計及制備技術(shù)、以及復合材料在風電葉片、電力工程、海洋工程、汽車等領(lǐng)域的應用為主題進行了闡述和分享。
會議同期舉辦了“華昌杯”第二屆玻璃鋼/復合材料創(chuàng)新大賽。采用玻璃鋼拉擠型材，考查參賽選手整體結(jié)構(gòu)和連接節(jié)點的設(shè)計，以達到在滿足規(guī)定10mm撓度變形量限制的同時，設(shè)計出以最輕的結(jié)構(gòu)承受最大載荷的桁架作品。經(jīng)過激烈的比拼，北京玻鋼院復合材料有限公司第三代表隊脫穎而出，斬獲桁架結(jié)構(gòu)比賽一等獎。此外，北京玻鋼院復合材料有限公司第一代表隊和東南大學第一代表隊獲得桁架結(jié)構(gòu)比賽二等獎。北京玻鋼院復合材料有限公司第二代表隊、南京工業(yè)大學代表隊、東南大學第二代表隊、鄭州大學代表隊、華東理工大學第一代表隊5支代表隊獲得桁架結(jié)構(gòu)比賽三等獎。
一天半的學會交流會，38個專題報告，涵蓋了原材料、生產(chǎn)技術(shù)和工藝，未來發(fā)展方向，可謂是一次思想交流和觀點碰撞的盛會。創(chuàng)新大賽和論文評選，為行業(yè)“未來之星”提供了展示自我的舞臺。
本屆學術(shù)交流會由中國硅酸鹽學會玻璃鋼分會主辦，北京玻璃鋼研究設(shè)計院承辦，華東理工大學、上海玻璃鋼研究院有限公司、中國玻璃纖維與復合材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展聯(lián)盟、《玻璃鋼/復合材料》雜志社協(xié)辦，并得到了華東理工大學華昌聚合物有限公司、河南四通精密模具有限公司和島津企業(yè)管理（中國）有限公司的大力支持。
圖1 第二十二屆全國玻璃鋼/復合材料學術(shù)交流會會議現(xiàn)場
圖2 趙俊山副理事長主持開幕式
本屆學術(shù)交流會恰逢我國玻璃鋼/復合材料工業(yè)發(fā)展60周年，會務(wù)組精心安排，邀請到了業(yè)界眾多成就卓越的專家、學者和企業(yè)家，共話行業(yè)60年發(fā)展成就，展示前沿研究和應用成果，探索未來發(fā)展方向。會議報告涵蓋前沿技術(shù)、智能制造、工程應用、從源頭解決環(huán)保問題的清潔生產(chǎn)技術(shù)，以及未來復合材料發(fā)展之路，設(shè)主會場和3個分會場，共38個報告，3個分會場為優(yōu)秀論文評選分會場和兩個復合材料工藝與應用分會場。
圖3 薛忠民理事長致辭
上午8:30分，會議準時開始，薛忠民理事長致辭，他簡要回顧了行業(yè)60年發(fā)展歷程和學會走過的46個春秋。他表示：“作為國內(nèi)玻璃鋼/復合材料工業(yè)最早成立的社團組織，學會初心不改，積極發(fā)揮橋梁紐帶和平臺作用，攜手高校、科研院所和企業(yè)，凝心聚力，共同創(chuàng)造玻璃鋼/復合材料工業(yè)更加美好的明天！”
圖4 劉昌勝院士致辭
華東理工大學副校長、校學術(shù)委員會副主任、中科院技術(shù)學部院士劉昌勝先生對大家的到來表示熱烈歡迎，祝愿我國玻璃鋼/復合材料工業(yè)蒸蒸日上，發(fā)展越來越好。劉院士還簡要介紹了華東理工大學發(fā)展歷程，希望進一步加強校企結(jié)合，提升科研成果轉(zhuǎn)化效率，共同推動復合材料工業(yè)科技發(fā)展。簡短而緊湊的開幕儀式后，進入學術(shù)報告環(huán)節(jié)。
圖5 張聯(lián)盟院士做《先進復合材料與材料復合新技術(shù)》的報告
我國玻璃鋼/復合材料工業(yè)經(jīng)過60年的發(fā)展，產(chǎn)量已居全球首位，建立了較為完善的工業(yè)體系，對于未來發(fā)展方向，一直是學術(shù)界和企業(yè)界思考和關(guān)心的話題，本屆學術(shù)交流會特邀中國工程院院士張聯(lián)盟先生，為大家做《先進復合材料與材料復合新技術(shù)》的報告，從院士視角給大家以啟迪和思考。張院士首先概述了復合材料及其特點、先進復合材料的使命、先進復合材料的重大需求，重點介紹了先進復合材料技術(shù)進展。張院士認為，先進復合材料兼具輕量化、高強韌、抗高溫、耐腐蝕等優(yōu)異性能，是其具有旺盛發(fā)展生命力的核心支點，更是國家戰(zhàn)略新材料體系構(gòu)成與發(fā)展不可或缺的關(guān)鍵要素，幾十年來，為我國經(jīng)濟建設(shè)與國防事業(yè)發(fā)展做出來重大貢獻。可以預見，先進復合材料將來會向超強化、輕量化、綠色化、智能化、納微化、超結(jié)構(gòu)化、生命化等方向發(fā)展，同時，深海、太空、生命等領(lǐng)域也是其重點發(fā)展方向。與之相應：增材復合、多尺度復合、梯度復合、生物復合、激光加工、光刻復合、多技術(shù)精密加工與集成復合等新技術(shù)、新工藝，將成為高性能復合材料發(fā)展的重要支撐。
圖6 劉傳軍研究員做《復合材料在航空領(lǐng)域的應用現(xiàn)狀和需求以及未來發(fā)展趨勢》的報告
我國玻璃鋼/復合材料工業(yè)由國防軍工起步，逐步拓展到國民經(jīng)濟各領(lǐng)域。隨著經(jīng)濟的發(fā)展和低空區(qū)域的進一步放開，商用航空和通用航空市場潛力巨大。學會特邀劉傳軍研究員，為大家做《復合材料在航空領(lǐng)域的應用現(xiàn)狀和需求以及未來發(fā)展趨勢》的報告。劉傳軍研究員從復合材料結(jié)構(gòu)概述、挑戰(zhàn)、復合材料結(jié)構(gòu)設(shè)計和復合材料強度分析四個方面展開。一代材料、一代飛機，過去10年民機史上標志性的發(fā)展——復合材料大量應用于B787、A350XWB等新一代飛機主承力結(jié)構(gòu)，用量50%以上，開啟了復合材料應用的新時代，這既是機遇，也是挑戰(zhàn)，方法已經(jīng)趨于成熟，工具層出不窮，但是如層流機翼技術(shù)等新結(jié)構(gòu)技術(shù)尚待突破，航空復合材料結(jié)構(gòu)對復材自動化制造提出了挑戰(zhàn)，復合材料民機結(jié)構(gòu)制造技術(shù)是大型精密制造，解決問題的基本尺度往往是在0.1毫米這樣的量級或更精密的尺度尋求答案，這就需要一群懷揣夢想的人，立足現(xiàn)實，共同推進民機技術(shù)的發(fā)展。
圖7 肖軍教授做《復合材料自動化制造技術(shù)》的報告
工欲善其事，必先利其器，自動化制造是復合材料量產(chǎn)的保障，是保證質(zhì)量、提高效率和降低成本的首先不二之選。學會特邀南京航空航天大學肖軍教授，為大家做《復合材料自動化制造技術(shù)》的報告。肖軍教授首先介紹了復合材料成型工藝與自動化的流程，重點講述了纏繞/鋪放成型技術(shù)、拉擠成型技術(shù)、液體成型技術(shù)、模壓成型技術(shù)4種成型技術(shù)。肖教授認為，國內(nèi)復合材料自動化成型研究已開展多年，已有了長足進步、技術(shù)成熟度在不斷提高。但隨著復合材料需求的急劇增加，復合材料低成本規(guī)模化制造亟待發(fā)展，復合材料自動化成型技術(shù)研發(fā)與應用急需開展：設(shè)計-制造-裝備技術(shù)緊密結(jié)合、一體化研究工作，基礎(chǔ)研究引領(lǐng)開發(fā)新工藝、工藝過程復合化研究工作，面向工藝的低成本、高可靠性裝備技術(shù)研發(fā)工作，和熱塑性成型及裝備的研發(fā)工作。
圖8 張定金教授級高工做《碳纖維及其復合材料產(chǎn)業(yè)化現(xiàn)狀及發(fā)展方面的問題》的報告
被譽為“黑色黃金”的碳纖維復合材料，因其優(yōu)異的材料特性而被廣泛應用于國防軍工等領(lǐng)域。碳纖維可謂是復合材料工業(yè)的一匹“黑馬”，其發(fā)展牽動著玻璃鋼/復合材料工業(yè)的發(fā)展。學會特邀中國復合材料集團有限公司特聘專家、教授級高工張定金先生，做《碳纖維及其復合材料產(chǎn)業(yè)化現(xiàn)狀及發(fā)展方面的問題》報告。張定金教授分析了全球和中國碳纖維產(chǎn)能及布局、應用分布及市場需求。他提到，2018年全球碳纖維總產(chǎn)能約14.7萬噸，呈現(xiàn)出日本、中國、德國、美國四極分布，中國發(fā)展迅速的局面。航空航天、風電葉片、體育休閑和汽車為全球碳纖維應用主領(lǐng)域，2017年需求量為8.42萬噸。近年來風電葉片和壓力容器市場增長迅猛，發(fā)展?jié)摿薮?。我國T300級碳纖維實現(xiàn)了突破，T700級碳纖維實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，T800碳纖維已實現(xiàn)了千噸級產(chǎn)業(yè)化，重點開發(fā)T1000、M40以及更高級別碳纖維以及關(guān)鍵戰(zhàn)略領(lǐng)域的應用。產(chǎn)能方面，目前統(tǒng)計我國碳纖維總產(chǎn)能26000噸，主要集中在三大生產(chǎn)基地，約占國內(nèi)總產(chǎn)能70%。生產(chǎn)技術(shù)方面，干噴濕紡等關(guān)鍵技術(shù)得以突破，構(gòu)建了自主的產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)體系，市場國產(chǎn)化率逐年提高，產(chǎn)品體系不斷豐富，戰(zhàn)略領(lǐng)域自主保障能力不斷增強，基本滿足了新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求。張定金教授表示，雖然我國碳纖維及其復合材料發(fā)展取得了一定成就，但是也面臨一些問題，如規(guī)?；潭鹊?，產(chǎn)能釋放率低、高端領(lǐng)域應用牽引弱等，需要業(yè)界同仁共同推動其發(fā)展壯大。
圖9 肖永棟教授級高工做《防熱復合材料技術(shù)——北玻發(fā)展歷程與創(chuàng)新研究》的報告
1958年，第一塊玻璃纖維增強酚醛層壓板在北京玻璃鋼研究設(shè)計院（簡稱北玻）誕生，掀開了中國玻璃鋼/復合材料工業(yè)發(fā)展的序幕，從此熱防護材料一直是北玻人研究的課題。今年，也是北玻成立60周年，借此機會，學會特邀北玻教授級高工肖永棟先生，做《防熱復合材料技術(shù)——北玻發(fā)展歷程與創(chuàng)新研究》的報告。肖永棟教授重點介紹了北玻防熱材料技術(shù)發(fā)展歷程和研究進展。肖永棟高工談到，1961年采用三段膠合加工方式，將玻璃鋼/復合材料應用于我國首枚中進程導彈端頭，開啟了玻璃鋼/復合材料在航空航天領(lǐng)域應用的先河。在以彈頭防熱應用為主線的同時，研制玻璃纖維布/酚醛層壓板、高硅氧/酚醛層壓板作為東風系列導彈、長征系列運載火箭的彈底防熱板和鷹擊系列海防導彈發(fā)動機熱防護也是北玻人一直從事的研究工作，時至今日，兩型防熱材料仍在大部分型號上發(fā)揮重要作用。作為防熱的拓展，近年來北玻與高校合作成功研制出兩型兼具高阻燃、高電氣絕緣性能和高力學性能的新型層壓板，成功應用于我國大型運輸機。在新結(jié)構(gòu)噴管熱防護材料研發(fā)方面，針對一些工作壓強大、燃燒溫度高、秒流量大、鋁粉含量高等工況苛刻的發(fā)動機噴管，創(chuàng)新研制出一種獨有的多層內(nèi)聯(lián)機織碳纖維耐燒蝕層，發(fā)明了計算機控制專用自動化織機。近年來，先后推出系列低密度防隔熱材料，滿足了長時間再入防護的要求。2018年9月北玻與高校聯(lián)合研制的0.31g/cm3防隔熱材料成功通過了飛行實驗考核。在固體發(fā)動機殼體材料、高溫透波熱防護材料方面，北玻也有一些突破和創(chuàng)新?；仡櫛辈?0年材料技術(shù)的發(fā)展，特別是熱防護材料技術(shù)的發(fā)展，離不開國家需求的牽引。一代一代北玻人鍥而不舍地努力，建立起了較為齊全的防熱材料體系及其配套的工藝與檢測手段，展望未來，材料工藝創(chuàng)新和原理創(chuàng)新將是防熱材料技術(shù)發(fā)展方向。
圖10 馮鵬教授做《土木工程復合材料應用發(fā)展趨勢——新型組合結(jié)構(gòu)》的報告
隨著社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展，科學技術(shù)水平的不斷提高，土木工程也得到了很大程度的發(fā)展。在施工過程中，采用了更為先進的技術(shù)和材料，不但提高了工程質(zhì)量，也使土木工程不斷進行創(chuàng)新，開辟了一條新的發(fā)展之路。復合材料的廣泛應用就是一個鮮明的實例。學會特邀清華大學馮鵬教授，做《土木工程復合材料應用發(fā)展趨勢——新型組合結(jié)構(gòu)》的報告。馮鵬教授重點介紹了復材約束混凝土芯柱（FCCC）、復材增強復材管（海水珊瑚骨料）混凝土柱、復材-混凝土組合梁/板、復材-金屬組合柱、碳纖復材局部增強耐疲勞金屬構(gòu)件、復材增強圓竹結(jié)構(gòu)6種新型組合結(jié)構(gòu)。面對工程建設(shè)的需求，滿足高性能、長壽命，更高、更大、更快、更美，以及海洋應用的復合材料、智能材料將是土木工程領(lǐng)域結(jié)構(gòu)材料發(fā)展的必然趨勢。
圖11 張玲教授做《無機增強體改性聚合物的結(jié)構(gòu)設(shè)計及工程應用》的報告
材料的復合化是材料發(fā)展的必然趨勢，已成為21世紀新材料技術(shù)發(fā)展最為重要的方向之一，聚合物復合材料應用廣泛且市場需求發(fā)展迅速。學會特邀華東理工大學張玲教授做，《無機增強體改性聚合物的結(jié)構(gòu)設(shè)計及工程應用》的報告。張玲教授重點講述了其研究進展，包括界面增容優(yōu)化微相結(jié)構(gòu)、多相協(xié)同及界面相控制、成型新技術(shù)控制相結(jié)構(gòu)、復合材料新體系及應用。對如何實現(xiàn)高粘熔體對纖維的良好浸漬，以及浸漬反應器結(jié)構(gòu)設(shè)計及浸漬過程控制等實施難點和關(guān)鍵技術(shù)提出了研究思考和研究策略。
圖12 隋剛教授做《多尺度增強碳纖維復合材料的設(shè)計與制備》的報告
碳纖維復合材料雖然具有輕質(zhì)量、高強度、抗疲勞、耐腐蝕、成型工藝性良好、成本低等特點，但是其脆性大、層間薄弱、橫行力學性能較差，基于此，學會特邀北京化工大學隋剛教授，做《多尺度增強碳纖維復合材料的設(shè)計與制備》的報告。納米材料具有引發(fā)集體屈服，改善界面結(jié)合，高剛性和高比表面積等性能，可有效提高碳纖維復合材料的韌性、界面性能和模量。隋剛教授重點介紹了碳納米管/碳纖維多尺度增強環(huán)氧樹脂復合材料的設(shè)計與制備，以及實驗情況和性能分析，“液態(tài)碳納米管增強體”的設(shè)計和應用。利用分子模擬技術(shù)，構(gòu)件多官能度樹脂分子與納米粒子的多尺度的復合材料模型，通過計算樹脂體系中與固化反應性、耐溫性、力學性能、復合材料界面組合能相關(guān)的微觀結(jié)構(gòu)參數(shù)，建立樹脂組成及其分子結(jié)構(gòu)與宏觀性能是關(guān)聯(lián)性。
圖13 矯維成教授做《石墨烯增強樹脂基復合材料的可控制備及其功能性研究》的報告
自2010年諾貝爾物理學獎頒發(fā)給了兩位對石墨烯卓有研究的科學家后，“材料之王”石墨烯開始進入人們的視野，石墨烯與復合材料又將產(chǎn)生怎樣的碰撞。學會特邀哈爾濱工業(yè)大學矯維成教授，做《石墨烯增強樹脂基復合材料的可控制備及其功能性研究》的報告。矯維成教授簡要介紹了石墨烯增強納米復合材料研究概況后，重點介紹了高石墨烯含量復合材料準備技術(shù)、氧化石墨烯接枝碳纖維界面優(yōu)化設(shè)計、石墨烯定向排列增強復合材料制備和結(jié)構(gòu)/功能一體化復合材料的制備。矯維成教授表示，石墨烯納米增強新型復合材料的成功研制，顛覆性地提高了現(xiàn)有復合材料的性能水平，為納米增強復合材料技術(shù)研究開辟了新的途徑，也為未來航空航天飛行器輕質(zhì)化設(shè)計奠定了材料基礎(chǔ)。納米材料的協(xié)同作用，為復合材料注入新的活力，可望實現(xiàn)最優(yōu)性能與最復雜幾何結(jié)構(gòu)的最優(yōu)化布局，以達到最輕質(zhì)和最多功能集成。
圖14 吳馳飛教授做《有機纖維增強PE復合材料的循環(huán)利用》的報告
根據(jù)測算，我國廢舊衣物再生利用率不足10%，閑置、浪費的化學纖維和棉纖維一年用掉了半個大慶油田。這些廢舊紡織品若得到回收利用，可減少8000多萬噸的二氧化碳排放。另一方面，PET材料每年約有5000萬噸的需求，但同時又面臨近千萬噸塑料原材料短缺的問題，為此，學會特邀華東理工大學吳馳飛教授，做《有機纖維增強PE復合材料的循環(huán)利用》的報告。吳馳飛教授重點介紹了，將混雜PET廢棄物，如廢舊紡織品、寶特瓶、吸塑片、卷筒膜，改造為再生塑料，采用低溫固相加工和擠出工藝，制作成片材、厚板、建筑墻板、全塑地板、箱包板、潮汐苗床、以及帶和管等產(chǎn)品，充分利用廢舊塑料，通過科技創(chuàng)新引領(lǐng)轉(zhuǎn)型升級，將廢棄纖維改造為工程塑料。吳馳飛教授表示，該技術(shù)為全球首創(chuàng)，變廢為寶，利國利民，前景廣闊，計劃5年內(nèi)將建成年產(chǎn)100萬噸的PET循環(huán)利用產(chǎn)業(yè)集群。
圖15 Andreas Horbach 先生做《低VOC及無苯乙烯樹脂助力可持續(xù)發(fā)展》的報告
全球可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略要求實現(xiàn)資源的永續(xù)利用，企業(yè)要順應時代可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的要求，實現(xiàn)企業(yè)利益、消費者利益、社會利益及生態(tài)環(huán)境利益的協(xié)調(diào)統(tǒng)一就必須堅持綠色環(huán)保和清潔生產(chǎn)。為此，學會特邀AOC力聯(lián)思歐洲技術(shù)服務(wù)部經(jīng)理Andreas Horbach 先生，為大家做《低VOC及無苯乙烯樹脂助力可持續(xù)發(fā)展》的報告。Andreas Horbach 先生重點講述了苯乙烯歐洲與全球解決方案、苯乙烯揮發(fā)的等級、揮發(fā)模型、如何降低苯乙烯的揮發(fā)和不同溫度下的測試結(jié)果，使用低苯乙烯揮發(fā)樹脂的優(yōu)點以及終端市場應用案例。Andreas Horbach 先生表示，通過美國、歐洲和中國對苯乙烯相關(guān)規(guī)定進行解讀，發(fā)現(xiàn)中國的規(guī)定最為嚴格，可謂是健康危害實施行GHS標簽的領(lǐng)跑者。AOC力聯(lián)思在使用低苯乙烯樹脂以及對復合材料性能的影響方面具有的獨特技術(shù)，將助力復合材料實現(xiàn)清潔生產(chǎn)和持續(xù)發(fā)展。本屆學術(shù)交流會，除主會場11個報告外，還設(shè)立了優(yōu)秀論文評選分會場和兩個復合材料工藝與應用分會場。
圖16 優(yōu)秀論文評選——評委和參賽選手合影
優(yōu)秀論文評選活動，由《玻璃鋼/復合材料》雜志發(fā)起，旨在鍛煉和提升同學們的研究和表達能力。前期經(jīng)過論文初選、初評，甄選出12篇優(yōu)秀論文，邀請論文作者現(xiàn)場演講，通過7位評委老師現(xiàn)場打分，評選出一等獎2名，分別是北京航空航天大學朱涵睿同學、北京化工大學張文卿同學，二等獎1名，國防科技大學祁一信同學，三等獎3名，分別是華東理工大學盧丹、武漢理工大學楊滔同學、哈爾濱工業(yè)大學陳振國同學。
圖17 復合材料工藝與應用（分會場一）
圖18 復合材料工藝與應用（分會場二）
復合材料工藝也應用分會場，共邀請了16位老師、企業(yè)技術(shù)人員和學生就纏繞成型工藝設(shè)備、RTM工藝、碳纖維復合材料熱壓工藝、高性能環(huán)氧樹脂、復合材料結(jié)構(gòu)多尺度設(shè)計與高效利用、碳纖維異型結(jié)構(gòu)件模具設(shè)計及制備技術(shù)、以及復合材料在風電葉片、電力工程、海洋工程、汽車等領(lǐng)域的應用為主題進行了闡述和分享。
圖19 “華昌杯”第二屆玻璃鋼/復合材料創(chuàng)新大賽頒獎現(xiàn)場
會議同期舉辦了“華昌杯”第二屆玻璃鋼/復合材料創(chuàng)新大賽。采用玻璃鋼拉擠型材，考查參賽選手整體結(jié)構(gòu)和連接節(jié)點的設(shè)計，以達到在滿足規(guī)定10mm撓度變形量限制的同時，設(shè)計出以最輕的結(jié)構(gòu)承受最大載荷的桁架作品。經(jīng)過激烈的比拼，北京玻鋼院復合材料有限公司第三代表隊脫穎而出，斬獲桁架結(jié)構(gòu)比賽一等獎。此外，北京玻鋼院復合材料有限公司第一代表隊和東南大學第一代表隊獲得桁架結(jié)構(gòu)比賽二等獎。北京玻鋼院復合材料有限公司第二代表隊、南京工業(yè)大學代表隊、東南大學第二代表隊、鄭州大學代表隊、華東理工大學第一代表隊5支代表隊獲得桁架結(jié)構(gòu)比賽三等獎。
一天半的學會交流會，38個專題報告，涵蓋了原材料、生產(chǎn)技術(shù)和工藝，未來發(fā)展方向，可謂是一次思想交流和觀點碰撞的盛會。創(chuàng)新大賽和論文評選，為行業(yè)“未來之星”提供了展示自我的舞臺。
本屆學術(shù)交流會由中國硅酸鹽學會玻璃鋼分會主辦，北京玻璃鋼研究設(shè)計院承辦，華東理工大學、上海玻璃鋼研究院有限公司、中國玻璃纖維與復合材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展聯(lián)盟、《玻璃鋼/復合材料》雜志社協(xié)辦，并得到了華東理工大學華昌聚合物有限公司、河南四通精密模具有限公司和島津企業(yè)管理（中國）有限公司的大力支持。
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