陈祥宝院士：成功研制低温固化高性能复合材料

    陈祥宝在1978年至1984年期间就读于北京航空航天大学材料科学与工程学院，现任中航工业航院副院长、博士生导师。他低调淡泊、脚踏实地，长期从事先进树脂基结构复合材料和结构/功能一体化复合材料研究工作。他带领团队研制了耐高温高韧性复合材料、低温固化高性能复合材料和结构功能一体化复合材料，发展了复合材料制造过程模拟优化和自动铺放技术，提升了树脂基复合材料性能、功能和制造技术水平，并得到大量应用，为树脂基复合材料的发展和应用做出了重要贡献。
    先进树脂基复合材料的高成本是制约其大规模应用的重要因素，如何在保持复合材料高性能的前提下，降低复合材料的成本一直是复合材料技术研究的难点。复合材料60%~70%的成本来自制造过程，包括能耗、模具和辅助材料成本，这三者同时被复合材料的固化温度所影响。固化温度越高，能耗就越高、模具和辅助材料的成本就越高，如果把复合材料的固化温度降低到80℃以下，能耗就会大幅减低，同时模具材料和辅助材料的选择范围会扩大，就可以选用低成本的模具和辅助材料，这样复合材料的制造成本就会大大降低。
    陈祥宝及其团队抓住了低温固化这个降低制造成本的关键，但说时容易做时难。当把环氧树脂降低到80℃以下低温固化，随即带来的问题是如何使低温固化的复合材料预浸料在室温下有足够长的保存时间。因为一般情况下，能够低温固化的环氧树脂预浸料在室温下的有效使用时间很短，不能满足复合材料构件制造周期的要求。
    面对难题，陈祥宝带领团队迎难而上，历时5年多的潜心研究，解决了上述技术难题。一是合成了新型潜伏性固化剂，这种固化剂在室温下跟环氧树脂反应非常缓慢，但在60℃~80℃时能够迅速和环氧树脂发生化学反应，二是通过控制固化剂在环氧树脂的溶解性和形态，将固化剂做成了在室温状态下不溶于环氧树脂的颗粒，这样固化剂与树脂反应的接触面比较小，但当升温到60℃的时候，固化剂颗粒就会融化，扩大了反应面积，使得复合材料迅速固化。这样有效地解决了低温固化和室温长储存期的难题。
    低温固化高性能复合材料的成功研制，解决了复合材料成本过高的问题，而且还具有与常用中温、高温固化复合材料一样的高性能，极大地促进了高性能复合材料应用领域的扩大。目前低温固化高性能复合材料已经获得大量应用，该项目也获得了国家技术发明二等奖。