南阿拉巴马大学携手MHP推进NASA支持的ZT-CFRP复合材料技术
南阿拉巴马大学（亚特兰大）Kuang-Ting Hsiao教授团队近期开发出ZT-CFRP，一种掺杂纳米颗粒、碳纤维增强的创新塑料复合材料，最初获NASA支持。获美国国家科学基金会（NSF）资助，大学建立研究合作伙伴关系，旨在充分挖掘先进复合材料潜力，确保ZT-CFRP迅速推向更广市场。
除南阿拉巴马大学外，五家跨行业公司参与合作，包括MHP（美国佐治亚州亚特兰大）、保时捷赛车（美国加州）、UST Mamiya（美国德州沃斯堡）、Hexcel公司（美国康州斯坦福德）和Toray复合材料美国公司（美国华盛顿州塔科马）。MHP据称将扮演关键角色，与大学紧密合作支持ZT-CFRP卷对卷生产工艺设计，实现低成本大批量生产。项目目标2024年将ZT-CFRP推向市场。
“我们同事Dr. Sebastian Kirmse在南阿拉巴马大学撰写博士论文期间参与该新型复合材料研究，”MHP美洲公司总裁兼CEO Tobias Hoffmeister解释。“2020年初Sebastian加入MHP时向我们介绍新技术并拉我们入伙。我们从一开始就确信该复合材料具有巨大潜力。”
该塑料复合材料掺杂定向纳米颗粒、碳纤维增强，据称拥有区别于同类复合材料的多项特性。碳纳米纤维以锯齿状穿梭于常规碳纤维间，形成织物，使力学、电学、热学载荷在复合材料内各向分布，显著提高导电率（特别是垂直纤维方向）。大学指出，这意味着ZT-CFRP不仅比铝轻、比钢韧，而且比常规碳纤维增强塑料（CFRP）显著降低对冲击等机械力的脆弱性。
ZT-CFRP将以预浸料卷材和薄树脂膜两种形式供应，后者可优化传统预浸料或用于粘接连接两材料，改善力学、热学、电学连接与耐久性。
ZT-CFRP还将开启广泛潜在应用，从汽车、航天到高尔夫等运动。“例如汽车，我们不断追求乘客高安全性，同时减重降低能耗，”Dr. Sebastian Kirmse解释。“ZT-CFRP可替代铝成为底盘首选材料。常规CFRP难以做到，特别是承受高热载荷部件。”新复合材料也可类似方式用于航天器。此外，高尔夫球杆预期将更轻更强劲。Dr. Sebastian Kirmse进一步指出，因其多功能特性，材料拓展应用光谱，将在项目中与合作伙伴共同探索。
纤维