又輕又結(jié)實(shí),既耐高溫又耐腐蝕,抗沖擊性強(qiáng)、可塑性高,具備這些特點(diǎn)的材料應(yīng)用于飛機(jī)制造,可以取代部分金屬材料,減輕機(jī)身重量,減少燃油使用,降低碳排放??梢哉f(shuō),材料是未來(lái)飛機(jī)的核心。由單毫、洪成、賈凱慧等華理學(xué)子組成的上海華航碳纖維復(fù)合材料有限公司,便著眼于此,他們開(kāi)發(fā)了連續(xù)碳纖維增強(qiáng)聚醚醚酮復(fù)合材料(CF/PEEK復(fù)合材料)。這種復(fù)合材料的強(qiáng)度比金屬高5倍,重量比金屬輕60%,性能比同類產(chǎn)品提升了10%以上,不僅耐高溫、耐腐蝕、抗沖擊,還具備自潤(rùn)滑、耐磨損、X光可透過(guò)、耐輻射等特性,除能廣泛應(yīng)用于航空航天領(lǐng)域外,還能在武器裝備、能源工業(yè)、交通運(yùn)輸、醫(yī)療器械等領(lǐng)域大顯身手。
如今,華航團(tuán)隊(duì)擁有3項(xiàng)發(fā)明專利,相關(guān)產(chǎn)品今年9月在國(guó)產(chǎn)大飛機(jī)的潛在供應(yīng)商進(jìn)行試用時(shí)獲得認(rèn)可;與此同時(shí),團(tuán)隊(duì)榮獲中國(guó)第四屆“互聯(lián)網(wǎng)”創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽上海市金獎(jiǎng)、全國(guó)銀獎(jiǎng),2018年“創(chuàng)青春”全國(guó)大學(xué)生創(chuàng)業(yè)大賽上海市金獎(jiǎng)、全國(guó)銀獎(jiǎng)。
華航復(fù)材團(tuán)隊(duì)的調(diào)研顯示,受限于技術(shù)壁壘較高,全球能生產(chǎn)CF/PEEK復(fù)合材料的企業(yè)屈指可數(shù)。如今,高性能纖維及其復(fù)合材料相關(guān)產(chǎn)業(yè)在全球范圍內(nèi)發(fā)展迅速,市場(chǎng)對(duì)輕量化、可回收、環(huán)境友好型材料的需求也在日益增長(zhǎng)。若在制造業(yè)中大規(guī)模應(yīng)用相關(guān)材料,可大大提升制造業(yè)輕量化科技水平。自“十二五”以來(lái),我國(guó)高度重視高性能纖維復(fù)合材料的研發(fā)和應(yīng)用,并制定了相應(yīng)的戰(zhàn)略規(guī)劃。
“或許我們還有一些不足,產(chǎn)品也還有提升空間,但我看好CF/PEEK復(fù)合材料的發(fā)展前景。”華航復(fù)材團(tuán)隊(duì)的靈魂人物、華理化工學(xué)院研三學(xué)生單毫表示。
課題難度大,文獻(xiàn)資料匱乏,實(shí)驗(yàn)條件艱苦……400°C的高溫加工條件下,大家頂著炎熱持續(xù)奮戰(zhàn),屢戰(zhàn)屢敗之余,認(rèn)真分析,仔細(xì)思考。此后,他們決定打破傳統(tǒng),大膽嘗試新方法。經(jīng)過(guò)不懈努力與反復(fù)嘗試,最終,隊(duì)員們克服了PEEK樹(shù)脂加工溫度高,熔融黏度大,很難充分浸漬纖維這一難題,改善了生產(chǎn)工藝與生產(chǎn)設(shè)備,大大提升了CF/PEEK復(fù)合材料的性能,并申請(qǐng)了發(fā)明專利。
“我們的技術(shù)和產(chǎn)品應(yīng)該去市場(chǎng)上接受檢驗(yàn)!”單毫和隊(duì)員們?cè)龠~進(jìn)一步,放眼實(shí)驗(yàn)室外的廣闊天地。他們開(kāi)始廣泛調(diào)研,收集各方信息。團(tuán)隊(duì)陸續(xù)吸納了多位優(yōu)秀研究生,從技術(shù)團(tuán)隊(duì)擴(kuò)充至創(chuàng)業(yè)團(tuán)隊(duì)。“我們的創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目能夠?yàn)閲?guó)內(nèi)市場(chǎng)注入一些信心,這給了我無(wú)可言喻的成就感。”單毫表示,不論未來(lái)如何,今后仍將繼續(xù)服務(wù)于相關(guān)領(lǐng)域。