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东丽全新模型助力可回收碳纤维增强复合材料基体树脂的精准选型
2026-09-08 14:18:08

碳纤维增强塑料(CFRP)凭借质轻与优异力学性能,正越来越多地用作飞机、汽车领域的结构材料;随之产生的报废碳纤维增强塑料数量不断攀升,市场对回收技术方案的需求也将持续增长。

然而,碳纤维增强塑料所用热固性树脂的回收依旧存在难题:无论是采用化学回收获取原材料,还是将其转化为可再成型的热塑性树脂,分解处理成本都居高不下。同时,要在兼顾可回收性的同时实现材料的高强度与高耐久性也十分困难;而能够同时满足上述两项指标的材料,往往需要漫长的研发周期才能开发出来。

相较传统方法,预测精度最高提升 25%

东丽株式会社推出一项全新材料设计技术,为上述难题提供解决方案。该技术可帮助研发碳纤维增强塑料的工程师与配方人员,更高效地筛选同时具备可回收性(即易于分解与再利用)和优良力学性能的热固性基体树脂候选材料。东丽将把该技术应用于材料开发工作,推动高可回收性碳纤维增强塑料在航空、汽车及通用工业领域实现落地应用。

依托数十年碳纤维增强塑料的设计经验,东丽将机器学习应用于材料信息学(MI),开发出该项技术。该模型对回收后碳纤维增强塑料中树脂分子结构与其可回收性、力学性能之间关联的相关数据进行整理与模型训练。

东丽表示,在筛选同时兼顾可回收性与优异力学性能的基体树脂候选材料时,该模型相比传统方法,预测精度最高可提升 25%。东丽还提到,经该模型筛选得到的树脂配方,即便被制成碳纤维增强塑料制品后,依旧可以保持良好的分解与再利用特性。

加速航空、汽车及工业领域的材料筛选工作

在碳纤维增强塑料材料设计的早期阶段使用该模型,能够在开展实验测试之前就缩小基体树脂候选材料的范围。东丽预计,该技术将助力更快开展适配飞机、汽车等应用场景性能要求的设计研究;未来还可将需要通过实验与仿真开展评估的候选材料数量减少数千至数万种。

本研究部分工作隶属于日本内阁府科技创新委员会第三期跨部委战略创新推进计划下的循环经济体系开发项目。东丽称,企业始终恪守自身经营理念:“凭借创新思路、技术与产品创造全新价值,为社会作出贡献”。公司将持续深化与学术界等多方合作伙伴的协作,推动高可回收性碳纤维增强塑料实现实际产业化应用。

来源: 专塑编译


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