IIFC專訪!首位中國大陸學者!

 近日,國際土木工程復合材料學會(International Institute for FRP in Construction, IIFC)在其發布的2025年10月官方報道中,以“Meet the People”專欄形式,重磅刊登了對我國著名復合材料專家、中國工程院院士、長三角碳纖維及復合材料技術創新中心主任岳清瑞教授的深度專訪,這是中國大陸學者首次在該學會官方報道中得到專訪。



IIFC是土木工程復合材料應用領域的權威國際組織,其官方報道是面向全球復合材料學術界和工業界的重要窗口。“Meet the People”專欄旨在向全球介紹在復合材料領域做出杰出貢獻的頂尖學者及其團隊。此次對岳清瑞教授的專訪,不僅是對其個人及團隊學術成就的肯定,也是對中國土木工程復合材料整體科研實力的一次國際性展示。


在專訪中,岳清瑞教授深入分享了他在土木工程復合材料基礎理論與工程應用方面的研究心得,重點介紹了其團隊在高性能纖維增強復合材料及其重大工程應用等領域取得的突破性進展。這些研究成果不僅具有重要的理論價值,更在建筑結構、橋梁隧道等重大基礎設施領域實現了成功應用,產生了顯著的社會與經濟效益。此外,岳清瑞教授還在訪談中深情回顧了與中國土木工程復合材料行業共同成長的歷程,并對青年一代科研工作者寄予厚望,鼓勵他們勇于探索、堅持原創,為解決全球性挑戰貢獻“中國智慧”。


此篇專訪顯著提升了中國土木工程復合材料研究在國際舞臺上的能見度和影響力,并為未來更廣泛的國際合作交流奠定了良好基礎。





采訪概要



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您最初對纖維增強復合材料(FRP)產生興趣是何時以及如何開始的?

岳教授:“我對FRP的研究始于20世紀90年代初期。當時推動我開展這項研究的核心動力,源于我當時主導的工業建筑診治項目。實踐中常見的問題是,采用傳統方法對結構進行加固補強后,病害無法從根源上得到解決——短期內混凝土表面會再次出現裂縫,鋼筋銹蝕問題也隨之復發,行業內始終未能形成有效的系統性解決方案。我帶領一支主要由青年科研人員組成的團隊,最初從提升混凝土耐久性的技術方向切入,開展材料研發工作,成功開發出表面處理材料、新老混凝土界面結合材料等系列產品。此后,受到文獻啟發,我們萌生了在國內開展碳纖維工程應用研究的設想。隨后,團隊迅速啟動相關工作,并在國家科研項目的支持下,持續推進研究至今。”

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在FRP的推廣應用中遇到了哪些挑戰,如何克服的?

岳教授:“在技術研發與推廣過程中,我們面臨的挑戰集中體現在多個維度。其一,行業普遍關注碳纖維用于結構加固補強的實際效能,對其技術可行性存疑;其二,針對碳纖維在耐久性、高溫、腐蝕、動載等復雜工況下的性能表現,行業缺乏基礎認知,相關技術參數與應用邊界均不明確。為化解行業疑慮,我們采取了多維度的技術驗證:一方面,通過自主開展系統性實驗,積累基礎數據,逐步深化對碳纖維材料力學性能、耐久性能的認知;另一方面,積極開展國際調研,系統梳理歐洲、日本等地區的工程應用案例與實驗研究成果,同時借鑒其他工業領域中環氧樹脂與不同材料的匹配經驗,為技術應用提供跨領域參考。隨著工程界同行通過實踐與研究逐步加深對碳纖維材料的認知,該技術才逐步獲得行業認可。”

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新技術的推廣離不開團隊的力量,有沒有比較難忘的合作?

岳教授:“碳纖維在土木工程領域的技術研發與推廣,絕非僅憑個人力量便可實現。在研發過程中,我們首先與清華大學葉列平教授團隊建立深度合作關系。那時,馮鵬、陸新征兩位學者尚為葉列平教授指導的學生,均深度參與了碳纖維加固技術的早期研發工作。為進一步擴大技術影響力,吸引更多行業力量參與研發,2000年,我們牽頭組建了中國土木工程學會混凝土與預應力混凝土分會纖維復合材料應用專業委員會 —— 這是國內首個聚焦纖維復合材料工程應用的專業學術組織。同期,我們還舉辦了該專業委員會的成立大會暨首次學術會議。陳肇元院士和呂志濤院士對本次會議給予大力支持并親臨現場,會議吸引了200余名行業專家與學者參會,在當時已屬規模較大的學術活動。此后,我們堅持每年舉辦學術會議,持續推動行業技術交流,逐步擴大了碳纖維技術在國內土木工程領域的影響力。”

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能否描述幾個您主持/參與的具有重大意義的工程項目?

岳教授:“在碳纖維技術從實驗室走向工程實踐的過程中,多個標志性項目具有里程碑意義,至今仍令我印象深刻。1998年在北京完成的電子工業建筑加固項目,是國內首個應用碳纖維技術的標志性案例。該工程在一棟多層框架結構中使用了數千平方米碳纖維對梁、板進行系統加固,成功滿足了國家重點電子產業對效率與實用性的嚴苛要求,為此項技術的全國推廣開創了先河。

在木結構領域,1999年天安門城樓木柱加固項目的影響力尤為顯著,亦是國內首次將碳纖維技術用于木結構加固的工程。天安門城樓的木柱直徑約1.2米,均為整根實木柱。歷經多年使用,木柱出現多處開裂病害。在此背景下,碳纖維材料厚度薄、可纏繞的獨特優勢得以充分發揮,完美解決了木柱加固的技術難題,因此該項目在技術創新性與工程意義上均極具代表性。

此外,上海寶鋼煉鋼車間40米鋼吊車梁加固項目是國內首個采用碳纖維技術進行鋼結構加固的工程案例。在冶金工業建筑中,煉鋼車間的吊車梁屬于重級工作制構件,需承受行車高頻次運行與大荷載作用,極易出現疲勞開裂。鋼結構疲勞開裂屬于脆性破壞,若未及時處理可能引發突發性斷裂,此前國內已發生多起類似安全事故,而傳統加固手段存在明顯局限。針對這一技術難題,我們團隊采用碳纖維布粘貼的方式進行加固。自2008年完成加固至今,該吊車梁始終保持正常服役狀態。如今,碳纖維粘貼加固技術已廣泛應用于鋼鐵工業廠房吊車梁的疲勞加固領域。”


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在復合材料行業中,您認為哪些新興技術應用前景廣闊?

岳教授:“碳纖維作為工程領域的新型高性能材料,其應用前景廣闊,從技術發展脈絡與實踐路徑來看,可劃分為多個階段,且未來仍有巨大拓展空間。其一為技術已成熟落地的結構加固補強階段,該階段已形成完善的技術體系,成為結構病害治理與性能提升的核心手段之一。其二為當前重點推進的新建結構應用階段,碳纖維在該階段的價值體現在解決工程關鍵難題:在橋梁工程中,用碳纖維制備橋梁纜索,可有效突破傳統鋼材在大跨度橋梁建設中的性能局限,同時顯著提升纜索的耐久性;在地下重大工程中,鑒于諸多項目設計壽命需達到200年以上,碳纖維的耐腐蝕性使其成為適配該類工程的理想材料。當前,碳纖維技術已進入第三階段,即裝備輕量化應用階段。比如,在重大工程裝備領域,將碳纖維應用于關鍵部件制造,能夠實現裝備重量降低50%以上,進而降低裝備能耗并提升運行性能。從長遠發展來看,碳纖維技術還可向第四階段,即特殊環境建造應用階段探索,如地外建造與深海建造領域。此類場景對材料的性能要求遠超常規工程,而碳纖維的輕質、高強、耐極端環境等特性,使其具備潛在應用價值,未來有望成為該類特殊建造領域的關鍵材料支撐。”

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您對年輕的工程師或研究人員有哪些建議和寄語?

岳教授:“當代青年相較于我們這一代見識更為廣博,知識底蘊也更為深厚?;谖疫@些年的工作體會,我想對他們說:在平凡的崗位上,一步一個腳印,做出不平凡的事。要做人成標準、做事是標桿,一輩子至少干明白一件有益于家國的事。能甘于平凡,守住寂寞,但決不能平庸地活著。此外,無論投身學術研究還是工程實踐,都必須以國家戰略需求為導向,以破解行業關鍵難題為己任。”