学术会议

MEETING
工作动态WORK NEWS 更多>

(022)23201658

您的位置:首页 > 学术会议
学术会议
IFAM2017“高性能纤维及复合材料国际论坛”顺利召开!
会议地点:中国 西安 发布时间:2017/11/29 11:34:58 点击:999

IFAM2017“新材料国际发展趋势高层论坛”于2017年11月10日在西安临潼悦椿温泉酒店隆重开幕。

作为论坛系列活动之一,由国家新材料产业发展战略咨询委员会专门组织召开的“高性能纤维及复合材料国际论坛”也于当日胜利召开。

本次国际分论坛由材料委天津院中科院化学所承办,孙晋良院士担任论坛主席,徐坚研究员担任论坛秘书长,梁瑞凤教授担任副秘书长。 

论坛邀请国内外高性能纤维材料领域的著名学者和产业界人士,就高性能纤维材料及技术发展中的热点问题和发展趋势进行分析与讨论。

▲大会签到现场

▲材料委天津研究院会场展台

▲展台会议资料-分论坛报告人介绍

11月10日下午13点20分,论坛正式开幕,论坛副秘书长、美国国家科学基金委基础设施领域复合材料协同创新中心(CICI)常务主任梁瑞凤主持开幕式,周廉院士致辞,徐坚研究员对IFAM2017大会及本次“高性能纤维及复合材料国际论坛”作了英文介绍,之后梁瑞凤教授对复合材料领域的国际合作交流与创新作了简要介绍。

▲周廉院士致开幕词

▲徐坚研究员作论坛介绍

▲梁瑞凤教授开场介绍

随后,报告正式开始。

首先,

●梁瑞凤教授代表美国复合材料制造商协会(ACMA)主席Tom Dobbins作题为Composites in North America”的开场演讲。

在报告中梁教授详细介绍了ACMA的组织架构、工作职责以及近年来的工作成果,包括开办CAMX 展会(The Composites and Advanced Materials Expo)、建立复合材料网络平台及实验室等。

随后,梁教授又介绍了ACMA在市场建设及发展中所做的努力;与IACMI的合作项目 – State of the Practice in Recycling Composites;ACMA所参与的行业标准制定以及复合材料行业技师认证计划等。

最后,他表示北美复合材料行业将积极地投入更多市场(如海上风力发电、汽车制造、航空航天、基础设施建设等领域)并将在更多国家蓬勃发展。

●荷兰埃因霍芬理工大学的Piet Lemstra教授,带来题为“Developments in Processing Polyethylene into High-performance Fibers & Tapes”的精彩报告。

Lemstra教授的报告主要围绕高性能聚乙烯纤维——超高分子量聚乙烯纤维(UHMW-PE)的研究进展展开。

首先,报告介绍了UHMW-PE纤维的性能特点、发展历史和典型纺丝生产方法。这其中包括UHMW-PE纤维同其他高性能纤维(碳纤维、芳纶纤维)的性能和应用比较;以帝斯曼的Dyneema纤维为代表的溶液纺丝法(以十氢化萘作为溶剂、纺丝溶液浓度~10%)和中国的UHMW-PE纤维纺丝技术(以石蜡油作为溶剂、纺丝溶液浓度8-10%)。

随后,Lemstra教授介绍了其开发出新的工艺技术:以二甲苯为溶剂,使用蒸汽从初生纤维中去除溶剂,可以显著降低UHMW-PE纤维纺丝的工艺复杂程度。在UHMW-PE纤维纺丝的新技术方面,Lemstra教授还介绍了Tervoort等人最近的发现,即使用不良溶剂天然(植物)油实现了初生纤维的超级拉伸性能,纺丝浓度达到25%;以及帝人等公司最近开发的无溶剂纺丝方法等

最后,报告对UHMW-PE纤维的未来进行了展望,表示对这种超级纤维的开发未曾停下脚步,其性能开发和应用潜力都尚未达到极限。

●日本信州大学大越丰教授与大家分享题为“Structure Development Analysis for Understanding the Strength of Poly(ethylene terephthalate) Fiber”的重要报告。

大越丰教授的报告主要围绕“通过分析聚酯纤维结构形成研究纤维强度”进行。强度是纤维最重要的性能之一,大越丰教授在报告中首先介绍了分子定向与聚酯纤维强度的关系,以及典型的聚酯纤维结构模型

他提出,通过分析已形成的纤维结构很难解释其与纤维强度的关系,但可以利用同步辐射X射线源和激光加热拉伸技术分析纤维结构的形成过程。结果发现聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)纤维在颈缩后会通过纤维状近晶相形成稳定的纤维结构,而纤维强度与液晶相的量和状态(承受施加到纤维上的外部张力)之间具有密切关系。

随后大越丰教授介绍了纺丝速度与纤维强度的关系,指出随着纺丝速度下降,纤维可能达到的最大强度会提高。最后大越丰教授总结了纤维结构形成模型与物性的关系。

●来自日本广岛大学的松井亨景教授作题为“High Performance Aramid Fibers: Productions and Applications”的重要演讲。

松井教授首先简单地介绍了高性能纤维及其特性,又分别介绍了不同种类聚合物的强度和模量极限值

随后松井教授结合其在日本帝人和广岛大学长年的研究工作经验,分别针对对位芳纶纤维和间位芳纶纤维的研发、制备与应用进行了详细介绍和对比,产品涉及日本帝人的Twaron®、Technora®、Conex®、Teijinconex®,杜邦的Nomex®,我国烟台泰和新材料的纽士达®、泰普龙®等。此外,松井教授还为大家总结了各种纤维品牌的产能和应用现状。

最后松井教授总结到:目前芳纶纤维的生产和应用已经取得了一部分进展,第一阶段的主要技术已经清晰,但是对于实现极限性能来说,还将有很多挑战。目前芳纶纤维成本与性能的竞争已扩展到全球,今后急需要扩展芳纶纤维的应用研究,未来芳纶纤维将很有可能应用于IT、航空航天、电子以及海洋开发等领域中。同时松井教授建议,一些新的产品,例如PPTA薄膜,应该被更加充分地利用。

●会议下半场,本次论坛副秘书长、美国国家科学基金委基础设施领域复合材料协同创新中心(CICI)常务主任梁瑞凤教授讲述题为“Disruptive Composites for Infrastructure”的重要报告。

梁瑞凤教授的报告主要围绕着复合材料在基础设施中的应用展开,介绍了通过学术界与政府和相关行业的合作,复合材料在基础设施的应用方面取得了重大进展。

在过去的30年里,在美国联邦政府、州政府以及复合材料行业的支持下,大学已经在民用基础设计应用的玻璃钢复合材料方面建立了许多研究项目,为必要的数据集奠定基础,从而实现广泛的实际施用。

这些工作从材料的实验室研究开始,其中包括用加速的测试方法来预测基础设施的长期性能。同时,美国政府还赞助了一些示范项目,以更好地了解在真实环境条件下的复合材料实际表现。

此外,相关领域的材料开发、高效结构设计和制造技术方面也有很多创新。报告还介绍了随着这些研究进展而导致的许多规范和设计指导的发展。这些新规则的出现将有助于玻璃钢复合材料与其他建筑材料(如混凝土、钢材和木材)在公平的竞争环境中展开市场竞争。

●日本东京工业大学副教授盐谷正俊,分享了题为“Structure-property Relationships of Carbon Fibers Analysed with Synchrotron Radiation Microbeam and Micromechanical Tests”的报告内容。

碳纤维主要应用在飞机、汽车和风能领域,其长处体现在重量轻、二氧化碳排放少。盐谷副教授指出,其研究室对新材料在现有压力最大化情况下,对碳纤维的拉伸性能及其结构进行了缺陷分析;同时,使用先进Spring-8同步加速器X射线辐射对碳纤维的裂纹和弹性进行了分析

研究发现,碳纤维强度的优化是由有凹口的纤维强度决定的。强度是由凹口顶端相邻的区域决定的,其反映了该区域的真实结构。

另外,在不同的液体中可根据强度来分析纤维横截面上凹口的位置。此外,碳纤维的抗压强度取决于纳米孔的纵向长度。

●日本东京大学助理教授万熠作题为“Discontinuous Carbon Fiber Reinforced Thermoplastics on Automotive––Development and Research”的精彩演讲。

东京大学助理教授万熠介绍了CFRTP(碳纤维增强热塑性塑料)在轻量级应用方面表现出的卓越适用性,同时介绍了短切碳纤维增强热塑性塑料(DCFRTP)目前的研发及应用现状、材料研发以及工业应用障碍

同时介绍了针对使用X射线微观CT的DCFRTP内部几何形状的两种不同的测量和量化方法,并给出两种力学解析仿真模型来计算DCFRTP的力学特性并对实验有较好的重现性。

中科院化学所刘瑞刚研究员作题为“Progress on the Research and Development of High Performance Fibers”的重要报告。

刘瑞刚研究员的报告主要围绕着中国的高性能纤维研究进展展开,介绍了中国主要高性能纤维发展的关键问题和我国发展高性能纤维的原则,并就我国超高性能聚丙烯腈纤维(PAN)超高分子量聚乙烯纤维(UHMWPE)芳纶纤维制备的最新技术和成果进行了介绍,展示了我国在高性能纤维的科研和产业发展上的卓越实力。

 ▲茶歇时间,全体参会人员合影

嘉宾报告结束后,徐坚研究员主持讨论环节,与会人员就报告内容进行热烈的学术讨论。大家纷纷发言,对中国高性能纤维及复合材料在科研、技术、产业、应用中的战略目标、未来发展等方面发表了自己的看法。

▲报告人回答问题

▲报告人交流讨论

▲参会人员发言

▲东华大学副校长朱美芳教授会上发言

最后,梁瑞凤教授为本次会议结词,一句“China Rocks” 的响亮口号令全场振奋,仅仅两个词喊出了与会人员对中国在高性能纤维和复合材料领域不断前进发展的信心和美好愿景。论坛也在这样热烈而鼓舞人心的气氛中圆满落下帷幕!

▲参会专家会后合影