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[交流] 關(guān)于植物纖維增強(qiáng)復(fù)合材料，你了解多少？

關(guān)于植物纖維增強(qiáng)復(fù)合材料，你了解多少？
植物纖維的種類
常用的植物纖維主要有麻纖維（包括劍麻纖維、黃麻纖維、苧麻纖維和亞麻纖維等）、竹纖維、纖維素纖維等。

圖片來源：Carbontech Global 2020
用植物纖維作增強(qiáng)體制得的復(fù)合材料具有可降解、可回收、可再生的特點(diǎn)，屬于綠色復(fù)合材料的范疇。
植物纖維組分組成
植物纖維由獨(dú)特的有機(jī)化學(xué)組分組成，主要包括纖維素、木質(zhì)素、半纖維素、果膠、蠟質(zhì)等高分子成分。

圖片來源：李巖，李倩.植物纖維增強(qiáng)復(fù)合材料力學(xué)高性能化與多功能化研究
植物纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的優(yōu)勢(shì)
1. 綠色環(huán)保
植物纖維是一種綠色材料，可回收再利用，對(duì)環(huán)境影響小，生產(chǎn)成本低。植物纖維是一種天然的、可循環(huán)再生的資源。
2. 輕質(zhì)高強(qiáng)
植物纖維比重輕，可制成輕質(zhì)結(jié)構(gòu)材料。玻璃纖維的密度為2.6g/cm3，而木纖維及植物纖維的密度為1.5~1.6g/cm3。使用植物纖維復(fù)合材料對(duì)實(shí)現(xiàn)車輛輕量化有實(shí)際意義。
3. 植物纖維降低復(fù)合材料成本
玻璃纖維的價(jià)格平均為1.98美元/kg，而木纖維為0.264美元/kg，其他植物纖維為0.44~0.66美元/kg。
4. 良好的抗控性能
在汽車交通應(yīng)用中，與玻璃纖維增強(qiáng)塑料比，植物纖維復(fù)合材料模壓件不會(huì)產(chǎn)生銳利碎片，因而更加安全；同時(shí)也不像玻璃纖維會(huì)引起皮膚及呼吸道過敏反應(yīng)。麻類等植物纖維在汽車模壓內(nèi)飾件中應(yīng)用增長的原因在于它可提供更加環(huán)保以及耐沖擊韌性更強(qiáng)的結(jié)構(gòu)件。
5. 隔音性能良好
6. 可回收性強(qiáng)
植物纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的應(yīng)用
目前，植物纖維增強(qiáng)復(fù)合材料主要應(yīng)用于非承力、次承力結(jié)構(gòu)制品
1. 飛機(jī)內(nèi)飾結(jié)構(gòu)：隔板、行李架、地板、天花板；

益小蘇與德國宇航院和歐盟ECO-CAMPASS項(xiàng)目主管合影，大家手里拿的就是綠色復(fù)合材料航空制件展示件

圖片來源：中航復(fù)材科技
2. 汽車內(nèi)飾/外部結(jié)構(gòu)：車門內(nèi)飾板、行李盤和客廂飾板、座椅、地毯、內(nèi)襯、底部護(hù)板、前保險(xiǎn)杠

圖片來源網(wǎng)絡(luò)
3. 軌道交通內(nèi)飾結(jié)構(gòu)：內(nèi)壁板、內(nèi)飾板；

圖片來源：中航復(fù)材科技
4. 建筑內(nèi)飾結(jié)構(gòu)：噴涂材料、人造板；

圖片來源網(wǎng)絡(luò)
5. 包裝運(yùn)輸：集裝箱底板、集裝箱內(nèi)襯板、鐵路平車底板、托板；
6. 露天公共設(shè)施：陽臺(tái)、柵欄、桌椅、花盆、容器；
7. 電子電器產(chǎn)品：計(jì)算機(jī)外殼，電器耗材；
8. 體育用品：滑雪板、高爾夫球桿、槍托
植物纖維增強(qiáng)復(fù)合材料目前存在的問題
1. 原材料供應(yīng)鏈有待拓展
2. 制備成本過高
3. 纖維與樹脂的匹配性能較差
4. 物理機(jī)械性能有待提高
5. 應(yīng)用有待開發(fā)等問題
研究開發(fā)資源環(huán)境友好型綠色航空、綠色車輛和綠色建筑等已成為國際先進(jìn)技術(shù)領(lǐng)域的共識(shí)。開展植物纖維增強(qiáng)復(fù)合材料力學(xué)基礎(chǔ)研究，實(shí)現(xiàn)力學(xué)高性能化，對(duì)于推動(dòng)我國在這些領(lǐng)域的領(lǐng)先發(fā)展，形成自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，具有重要意義。
為此，“2021綠色復(fù)合材料論壇”特邀請(qǐng)植物纖維增強(qiáng)復(fù)合材料領(lǐng)域?qū)＜摇瑵?jì)大學(xué)航空航天與力學(xué)學(xué)院李巖院長，蒞臨本次大會(huì)，為大家?guī)怼爸参锢w維增強(qiáng)復(fù)合材料”, 基于多層級(jí)微觀結(jié)構(gòu)新視角為我們?cè)敿?xì)講述植物纖維增強(qiáng)復(fù)合材料高性能化、制備工藝及應(yīng)用進(jìn)展等，歡迎相關(guān)領(lǐng)域?qū)＜疑W臨！

本文部分內(nèi)容來源：唐見茂，《綠色復(fù)合材料》

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