迄今机械性能最高自增强复合材料面世

聚丙烯自增强复合材料的优势。图片来源：韩国科学技术研究院

科技日报记者 刘霞

韩国科学家使用一种聚丙烯聚合物，成功开发出一种纯净的自增强复合材料，其机械性能位居同类自增强复合材料榜首，有望替代飞机用碳纤维增强复合材料，加速“空中出租车”时代的到来。研究成果刊发于最新一期《化学工程》杂志。

为推进城市空中交通等未来出行方式的实现，科学家们需要开发出具有优异物理性能和可回收性能的新材料。自增强复合材料价格低廉、重量轻，且在处理和回收方面具有优势，因此，被寄望于能替代飞机用碳纤维增强复合材料。

目前，科学家们在制造自增强复合材料时，会将化学成分不同的物质混合在增强体或基体内，以提高流动性和渗透性，但这样会使所得到的材料物理性能和可回收性较差。

在最新研究中，韩国科学技术研究院、汉阳大学和全北国立大学研究人员组成的联合团队，通过四轴挤出工艺调整聚丙烯基体的链结构，成功控制了其熔点、流动性和浸透程度，开发出了一种纯净的自增强复合材料。

与先前的研究相比，新获得的自增强复合材料拥有迄今最高水平的机械性能，其黏附强度、拉伸强度和抗冲击性分别提高了333%、228%和2700%。而且，当被用作小型无人机的框架材料时，该材料比传统的碳纤维增强复合材料轻52%，飞行时间增加了27%，证实了其在下一代飞行应用中的潜力。