
全球首创突破!回收碳纤维成功制备航空级预浸料,破解行业数十年困局
近日,全球复合材料领域传来重磅喜讯:英国国家复合材料中心(NCC)联合先进制造与可持续发展循环经济中心(CEAMS),携手英国本土全产业链企业,完成了一项全球首创的行业壮举——首次利用从退役复合材料制件中回收的连续碳纤维(rCCF),成功制备出符合工业标准的航空级预浸料产品,彻底打破了困扰全球行业数十年的“碳纤维回收只能降级应用、无法重返高端核心赛道”的魔咒,为碳纤维产业循环经济发展实现颠覆性突破。
被誉为“黑色黄金”的碳纤维,作为国家级战略新材料,凭借超高强度、极致轻量化、耐腐蚀抗疲劳的核心优势,已成为航空航天、新能源、国防军工等关键领域核心装备的刚需基材,全球市场需求正迎来爆发式增长,预计2025至2030年需求将增长五倍,远超现有产能。但产业高速扩张的背后,始终存在一个致命痛点:碳纤维是全球公认最难回收的高端材料之一。
传统回收工艺往往会严重破坏碳纤维的连续结构,导致其高价值的核心力学性能大幅衰减甚至完全丧失,回收后的碳纤维只能降级用于低端填充场景。大量退役航空复合材料部件、工业生产产生的高价值碳纤维废料,最终只能走向填埋或焚烧,既造成巨额资源浪费,也与全球双碳转型、绿色发展的核心目标背道而驰。更为关键的是,航空级碳纤维预浸料作为碳纤维应用的最高门槛赛道,对纤维连续性、性能稳定性、成型精度有着极致严苛的要求,此前一直被业内公认为再生碳纤维完全无法触及的技术禁区。
为破解这一行业困局,NCC与CEAMS依托在碳纤维循环利用领域的核心技术积累,牵头组建全产业链攻坚团队,从根源上攻克再生碳纤维的性能保留与高端化应用难题。团队携手Cygnet Texkimp、SHD复合材料、Teledyne CML复合材料等企业,构建起精密的协同合作体系,最终实现从回收到高端应用的全链条技术闭环。 此次突破的核心的在于无损回收与高端转化的双重突破:Cygnet Texkimp利用其DEECOM®回收工艺,通过加压过热蒸汽穿透聚合物微观裂缝、冷凝膨胀分离的方式,完成退役复合材料中碳纤维丝束的无损回收与提取,完整保留纤维的连续结构与核心力学性能;NCC将回收丝束重新卷绕成可量产的线轴,SHD复合材料将其加工为符合行业规范的航空级预浸料,最终NCC利用Teledyne CML复合材料提供的工装设计,成功制造出飞机检修面板验证件。 更为颠覆性的是,SHD公司的机械特性测试表明,在相同生产工艺参数下,这款再生碳纤维预浸料的纤维体积分数(Vf)与刚度性能,均与原生碳纤维预浸料完全等同,彻底推翻了“再生纤维性能必然弱于原生料”的行业固有认知。这一成果不仅创下全球行业新纪录,更打通了碳纤维“生产-应用-回收-再生-重返高端应用”的全生命周期闭环。 此次里程碑式突破,让再生碳纤维正式跻身航空航天、高端能源等高性能核心赛道,既能大幅降低高端碳纤维产品生产成本,又能从根源上解决产业高能耗、退役难处置的痛点,完美适配全球航空业净零排放、新能源产业低碳转型的核心需求。未来,随着该技术的推广应用,将为全球碳纤维产业绿色高质量发展注入强劲动能,推动循环经济理念在高端新材料领域落地生根。
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曹颖
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