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在华东理工大学华昌聚合物公司近日举办的产学研论坛上，中国工程院院士杜善义针对我国复合材料存在的原材料基础薄弱、生产成本过高、应用设计理论落后的三大“瓶颈”问题，提出了解决思路：我国新材料复合化应通过实现材料与结构一体化、结构与功能一体化，来满足客户对新材料轻质、高性能化和多功能化等方面的需求。
杜善义院士指出，新材料是21世纪重点发展的产业，复合化是新材料技术发展的重要趋势，先进的复合材料更成为新材料发展的重要方向。近几年，全球新材料产业以20%左右的速度快速发展，呈现出集团化、规模化、国际化、军转民的趋势，轻量化、高性能化、多功能化、智能化和绿色化成为新材料发展的方向。现在，复合材料已与金属材料、聚合物材料及陶瓷材料并列为四大材料体系，我国国家中长期科学和技术发展纲要将复合材料列为国家发展的重点领域、重大专项和前沿技术领域。
曾长期研究航空航天器热防护材料与结构设计的杜善义院士说，先进复合材料能有效降低结构重量，减少能耗，改善环境。目前，新型复合材料已经应用在航空航天方面。它能使航空航天器材大幅减重20%～30%，从而增加有效载荷、提高飞行器功能、增加航程、降低油耗。应用复合材料还有利于翼身融合与整体成型，优化气动外形，减少连接零件数；降低全寿命成本，提高耐腐蚀与抗疲劳性能。现在，A380大飞机使用的材料中复合材料占了25%，波音787的复合材料使用比例高达50%，使其维护成本比波音767低30%。复合材料在航天器方面的应用也取得了突破性的成绩，如神州7号飞船所用材料中复合材料将占65%左右，达到世界先进水平。 内容来自中华人民共和国图鉴社
杜善义院士表示，虽然取得了长足的进步，但目前中国复合新材料发展仍受到三大“瓶颈”的制约。一是原材料基础差，如各类高级树脂、碳纤维材料国产化工作薄弱，其中碳纤维一直受制于人；二是复合化成本过高，严重制约了复合材料扩大应用；三是支撑与保障复合材料应用与发展的设计理论落后。他说，原材料是复合材料的基础。碳纤维是非常重要的增强材料，虽然国家领导曾有过加快开发的批示，但其工业化进展一直不快。低成本是复合材料拓展应用的前提，成本过高的问题已经严重制约了复合材料的应用推广，其中自主研发自动化工艺装备是关键。与金属材料相比，复合材料的工艺要复杂得多，这就决定了其在设计中应采用特殊设计方法，发展高效设计理论是提高复合材料应用效率和水平的重要手段。
杜善义院士认为，材料工作者正面临着前所未有的机遇和挑战。我国应抓住大飞机开发这一机遇，让飞机复合材料的使用比例在2020年达到60%；让复合材料扩大到民用，如汽车工业、建筑和新能源领域（包括太阳能发电、风力发电机叶片制造等）；要研究满足特殊环境需求的复合材料，如经受海水腐蚀、温度变化、净水压力和冲击的材料；要引入纳米材料、点阵材料与结构、多功能材料与结构等。他说，这些概念与技术的提出，不仅赋予了先进复合材料更丰富的内涵，也将给复合材料技术本身带来更广阔的空间。 中华人民共和国图鉴社
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