玻璃钢船日本渔船的70%采用GRP制造。比木船轻30%，能耗降低;使用寿命：木船为10年，GRP船为20年;维修容易;可提高捕捞量35%。

三.先进复合材料与树脂基体的最新进展中国树脂在线

1.何谓先进复合材料复合材料内含的两相材料，增强材料的强度、模量、耐温性都远高于第一代的玻璃纤维，而比重又比玻璃纤维低(俗称三高一低)，如碳纤维、Kevlar纤维、硼纤维等。聚合物基体材料比普通环氧、不饱和聚酯、酚醛、聚丙烯等树脂的耐高温性、韧性(断裂延伸率)都大幅提高，如双马来聚酰亚胺、聚醚醚酮、聚苯硫醚、聚醚醚砜等。这类复合材料，国际上称为AdvancedCompositeMaterial先进复合材料ACM。

2.国际先进复合材料的最新进展

(1)20世纪80年代，Roy等人提出纳米复合材料(Nanocomposite)。纳米材料与技术是21世纪三大科技(信息科学技术、生命科学技术、纳米科学技术)之一，而纳米科学技术是前二者进一步发展的共同基础。纳米是几何尺寸的度量单位，其长度为一米的十亿分之一，略等于4—5个原子排列起来的长度。它正好处于以原子、分子为代表的微观世界和人类活动空间为代表的宏观世界的中间地带。当物质尺寸<0.1μm(100nm)，其常温物理化学性质发生显著变化，显示出奇异特性。它的力、热、电、光、磁、化学性质皆与传统固相显著不同。纳米粒子一般在1—100nm。纳米复合材料与单一纳米材料不同，这是由两种或两种以上的固相至少在一方向上以纳米级大小复合而成的材料。分为：树脂基纳米复合材料、金属基纳米复合材料、陶瓷基纳米复合材料。当前树脂基纳米复合材料当前是将无机填加剂(硅酸盐)在聚合物基体间达到纳米尺度的高度分散，其性能发生优异变化。

(2)先进的纤维增强热塑性复合材料纤维增强热塑性树脂复合材料(FRTP)，具韧性耐蚀性和抗疲劳性高，成型工艺简单周期短，材料利用率高(无废料)，预浸料存放环境与时间无限制等优异性能而得到快速发展。

1951年，美国人R.bradit首先用玻璃纤维增强聚苯乙烯获成功。1972年，英帝国化学公司首先开发成功聚醚砜(PES)。1977年英国又研发成功PEEK。美国杜邦公司1985年合成了高分子量的接枝PEEK。以后几年又有各种耐高温的热塑性树脂相继问世。目前，国外开发和应用的先进热塑性聚合物有聚砜(PSF)、聚醚砜(PES)、聚苯硫醚(PPS)、聚醚醚酮(PEEK)、聚酰亚胺(PEI、PI、PAI)、聚芳脂(PAR)等，将其作为先进复合材料的基体。现在发达国家致力于连续纤维增强高性能热塑性复合材料的研发。美国、德国已取得较大成果。为了进一步降低制品重量和提高刚度，美国用模量960Gpa的碳纤维取代模量为440Gpa的碳纤维。实验结果，与铝结构相比，先进复合材料的减振能力提高60—80倍，刚度增加了70%。美国在90年代末建造空间站中大量采用高性能热塑性复合材料。美国宇航局制造的空间站桁架，采用了CF/PEEK和CF/PEI型材。BoeingAerospace公司用热压成型技术制造了美国军用AIW巡航导弹壳体、壳体外蒙皮、构架和头锥等32个构件，都是用Avtel玻纤/PPS制的。美国新型歼击机YF-22上采用大量先进热塑性复合材料。

近20年来，随着刚性、耐热性及耐介质性能好的芳香族热塑性树脂基体的出现，以及具有高强度、高模量、耐高温、耐腐蚀等优异性能碳纤维、芳伦纤维、碳氟纤维(PTFE)等高性能纤维的发展，使先进热塑性复合材料克服了一般FRTP使用温度低，模量小，强度差等缺点，使其在航空航天等高科技领域获得越来越多的应用。美国NASP计划开发新树脂，使其使用温度能达371℃。美国航天飞机轨道器采用CF/PI复合材料代替目前使用的2219铝合金，结构耐热能力可以从现在的177℃提高到316℃，结构重量和热防护系统重量可减轻30%。PEEK、PPS等树脂基复合材料还可作隐身飞机的吸波结构材料。

20世纪90年代中期，在经历“挑战者”号航天飞机爆炸等事件后，美国宇航局为确保美国称霸太空战略的顺利实施，决定开发下一代太空飞机—-空天飞机X-33，作为美国争霸太空的利器。空天飞机是一种航天飞机和普通飞机之间的飞行器。它能以普通飞机方式起飞，能在30—100公里高大气层中以15马赫的速度作极超声速飞行，能够直接进入低地球轨道，返回大气层并能水平着陆。空天飞机可作为反卫星武器平台和太空监视侦察平台，用于快速部署或回收卫星。它具有航空与航天双重功能和两个空间层次作战功能。空天飞机将是21世纪的超级空中“全能明星”。空天飞机X-33采用大量先进纤维增强复合材料，且较大部分为高性能热塑性复合材料。如推力结构、尾翼、机身、燃料箱、电子设备舱、有效荷载舱等。复合材料用量占到了结构总量的80%以上。

3.国内发展概况

国内树脂基复合材料自“六五”以来，经历20多年研究与应用，以取得很大进步。研制成功成功一批高性能树脂基体。包括高韧性BMI树脂基体、高韧性高温和中温固化环氧树脂基体、阻燃环氧树脂基体等。其中北京航空材料研究所研制的5428和5429高韧性BMI复合材料的CAI值分别达到260MPa和290Mpa,长期使用温度为150℃和170℃。LP15聚酰亚胺复合材料具有无毒、工艺性优异、韧性好等特点，可在280℃下长期使用。北京航空工艺研究所研制的QY8911系列树脂具有良好的综合力学性能。西北工业大学研制的4503ABMI具有良好的电性能，可制造高性能雷达罩。

国家从“七五”开始，对高性能热塑性树脂的研究开发，在国家重点科技攻关计划和863计划中立项。由吉林大学承担研究“九五”末已完成PES树脂300吨/年的放大技术和PEEK树脂30吨/年中试，已通过鉴定验收。由大连理工大学蹇锡高教授等承担的国家“八五”“九五”重点科技攻关项目，杂萘联苯聚醚酮(PPEK)、杂萘联苯聚醚砜(PPES)及其系列共聚物，杂萘联苯聚醚砜酮(PPESK)中试化生产已于2001年3月通过国家鉴定，评为国际领先水平。

对纤维增强热塑性基体先进复合材料研究，特别是碳纤维增强聚醚砜、聚醚酮类先进复合材料的研究，国家在“八五”“九五“计划中给予重点支持。由曾汉民教授主持，由中山大学、703所、621所、中科院金属所、化学所等单位参与研究的国家自然科学基金重大项目“复合材料微观结构与性能研究”，对复合材料界面层的形成、控制和机理、界面微观结构与宏观性能、复合工艺等方面进行了创造性工作，成果处于国际先进水平。哈尔滨玻璃钢研究院承担了863项目中连续纤维增强热塑性树脂基复合材料以及中长纤维增强热塑性片材的工艺研究课题，重点研究了连续纤维增强聚醚醚酮复合材料的熔融浸渍技术、缠绕和拉挤工艺技术。

目前，国内虽然形成了研究高性能热塑性树脂基复合材料热潮，但多集中在短纤维增强热塑性复合材料方面。而连续纤维增强热塑性复合材料虽然作为后起之秀，性能上比短纤维复合材料好得多，但由于起步晚、成本高、成型相对困难等，目前仍处于研究开发阶段。经过业界同仁努力，相信前景将相当诱人和广阔。

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