连续纤维增强热塑性（聚合物树脂基）复合材料（简称：C-FRT）是近年来国际复合材料领域发展速度最快的高新科技前沿技术之一。

C-FRT具有强度高、抗冲击韧性好、密度低（1.20-1.80g/cm3）、强度高、抗冲击韧性好、抗疲劳性好，又具有可回收再循环使用、加工成型快、生产制造成本低的突出特点，可以取代或部分替代传统的连续纤维增强热固性（聚合物树脂基）复合材料（简称：FRP；俗称：玻璃钢）。近年来得到国内外科技界和工业界的高度重视与广泛开发和应用。

种类与性能

根据FRT制品中的纤维长度的最大保留尺寸大小，可分为：

1、非连续纤维增强热塑性（树脂基）复合材料（NC-FRT）。包括短切纤维增强工程塑料（SFT，纤维长度的最大保留尺寸0.2-0.5mm）和长纤维增强热塑性（树脂基）复合材料（LFT-G和LFT-D，纤维长度的最大保留尺寸5-25mm）；

2、连续纤维增强热塑性（树脂基）复合材料（C-FRT，纤维长度的最大保留尺寸>25mm；其中，也包括：玻纤毡增强型热塑性复合材料GMT）。C-FRT（主要包括C-GFRT和C-CFRT）可分为4种主要类型：

（1）连续单丝纤维单向排列C-FRT（又称:连续单向纤维增强热塑性（树脂基）复合材料预浸带）；
（2）玻璃纤维毡增强热塑性（树脂基）复合材料（GMT）；
（3）连续纤维编织布增强热塑性（树脂基）复合材料（2D-C-FRT）；
（4）多角度、多相态结构的连续纤维编织布增强热塑性（树脂基）复合材料（3D-C-FRT）。

制备技术

连续单向纤维增强热塑性（树脂基）复合材料预浸带

国际上主要采用溶液浸渍和熔融浸渍技术来制备单向纤维C-FRT复合材料预浸带（如图1所示）。

溶液工艺技术具有浸淆效率高、孔隙小、生产速度快，产品品质高等优点；不足之处是设备投资大、操作复杂，工艺流程长，需要回收溶剂或脱水烘干处理，能耗较大，环保要求高；

熔融浸渍工艺技术具有通用性好、操作简单、生产速度快、设备投资小、节能环保好等优点，不足之处是浸淆效率低、孔隙大、品质控制难。

连续纤维编织布增强热塑性（树脂基）复合材料（2D-C-FRT）预浸片材

工业制备连续纤维编织布增强C-FRT预浸片材主要有3种工艺技术，其一是溶液浸渍；其二是熔融浸淆（如图2所示）；其三是连续运行双钢带滚轮等静压技术（DBP）。

全自动运行铺带是一种更快速的自动化生产C-FRT复合材料预浸带的新技术与新装备，可实现高速的热塑性预浸带和半成品片材的加工成型。

注射浸渍成形技术（In situ T-RTM）

热塑性树脂基体（Resin）粘度高、浸润纤维难，因此热塑性预浸料制备是C-FRT与相关产品制备技术的关键技术与难点。

2013年，世界领先注塑机制造商恩格尔（Engel）公司成功研发原位聚合反应的注射浸渍成形技术（简称In situ T-RTM）。在注塑成形过程中将单体原位聚合与连续纤维的热熔融浸渍过程同步一体化完成，从而实现自动化、可控化、高效率的熔融浸渍过程与复合成形过程一体化，从而减少工艺流程、提高产品性能。

热塑性C-FRT预浸料（片材）的深加工技术

热塑性C-FRT预浸料片材经过真空加热模具、保温保压，再冷却后脱模成型，在由压缩空气产生的压力下单层薄膜成型工艺过程，加热温度可控，并且可以在保持恒定温度下再冷却到室温，以达到更好的消除内应力效果。

冷膜模压成型（CDF）是基于加热模压成型技术发展的一种新技术，可提高C-FRT量产能力，提高产品质量。

应用现状

目前，国外许多汽车公司已经广泛采用热塑性C-FRT制造汽车四门两盖外饰件和坐椅背板、发动机底护板、车顶边框等内饰件，取得减轻重量和节能减排的显著效果。此外，C-FRT因具有环保、低成本、高性能的品质现己经成为建筑行业的新宠材料，C-GFRT建筑模板、下水槽盖板、建筑柱加固等广泛应用。

未来，C-FRT（C-GFRT和C-CFRT）发展趋势包括：

（1）多专业、跨行业、全产业链一体化的联合开发己经成为一种有效的、快速的、互惠共利的协同发展模式；

（2）新技术、新工艺、新设备趋向更加成熟与广泛应用；

（3）材料数据库建立、产品结构设计与计算机仿真CAE技术的广泛应用；

（4）轻质、高强、环保、低成本的连续碳纤维热塑性复合材料（C-CFRT）在新能源电动汽车上将优先获得应用。

但是，C-FRT在生产和应用中仍存在许多问题：

（1）纤维编织物（丝、带、毡）中的纤维各向异性分布与有效控制差，将导致制品不同位置的力学性能不一致；

（2）低粘度、高流动的热塑性树脂基体（Resin）开发与改性技术缺少，品种单一,价格偏高；

（3）树脂基体（Resin）与纤维（GF,CF）的界面粘合强度仍需要提高，加强界面（相）结构设计与控制技术；

（4）C-FRT制件与金属材料（构件）的各种连结技术与综合疲劳性能评价缺少；

（5）低成本、低能耗、高效率、自动化的C-FRT生产装备技术开发缺少；

（6）C-FRT与制件（如汽车零部件）的行业（国家）测试标准与评价标缺少；

（7）C-FRT制备技术水平与欧美国家相比仍然还有较大差距，缺少专业技术人才，协同创新不足。

* 方鲲：北京纳盛通（NST）新材料科技有限公司，北京热塑性复合材料工程技术研究所，碳纤维复合材料创新中心；胡国华：法国洛林大学，法兰西大学科学院院士，国家首批千人教授。

要点提示 * C-FRT属于高性能化、高自动化、低成本化、绿色环保化的轻量化新材料； * 在新能源电动汽车上将优先获得应用； * 已成为建筑行业的新宠材料； * 生产装备技术开发缺少； * 制备技术水准与欧美国家相比还有较大差距。