维度网讯，法国赛峰集团（Safran Group）的开放创新项目"赛峰探索"（Safran Explore）将于2026年回归，本届主题聚焦智能材料。该计划面向创新初创企业、衍生公司和中小企业，旨在识别、支持并共同开发能够加速赛峰集团未来五至十年研发路线图的颠覆性技术。申请围绕赛峰专家定义的五大挑战展开：未来材料系统、材料与工艺智能、电气应用材料与工艺、循环性与回收利用，以及检测、控制与维护。
本届计划不仅是一次技术征集，同时也可被视为航空航天、防务与航天领域未来材料需求图谱。对于复合材料界而言，其价值在于这五大挑战的汇聚方式。它们勾勒出一个更广泛的方程：复合材料必须在保持结构效率和轻量化贡献的同时，在严苛环境中具备更强能力、更高功能性、更可预测、更循环、更可检测且更易于工业化。
结合赛峰集团的业务领域，这一解读尤为贴切。该集团全球排名第三（不含飞机制造商），业务涵盖推进系统、飞机设备、内饰、防务与航天。这些领域产生了不同但日益趋同的材料约束。在推进系统中，对性能和效率的追求将材料推向更高温、更氧化或化学侵蚀性更强的环境，其中陶瓷基复合材料（CMCs）可能与金属解决方案一起开辟新选择。在商用航空领域，产量提升、未来飞机架构和工业化挑战凸显出，复合材料不仅需要性能优异，还必须可生产、可控制、可重复。电气化与混合动力带来了更多约束，涵盖电绝缘、热管理、耐高压、功能集成和减重。在航天与新航天领域，可重复使用、成本压力、更高节奏和极端环境强化了对轻质、坚固、可鉴定材料的需求。这些压力因法规和环境约束，包括从全氟和多氟烷基物质（PFAS）替代到材料追溯和回收，而进一步加剧。
这正是智能材料发挥作用之处。该主题不仅关乎为材料增添"智能"，它反映了一个更广泛的需求图谱，其中性能、轻量化、耐严苛环境、可制造性、耐久性、检测和寿命终结需一并考虑。
第一个挑战"未来材料系统"为本次智能材料专题奠定了基础，目标是探索能够推动材料和材料系统实现更高性能、更强功能和更好可持续性的解决方案，同时满足航空航天及相关工业应用的严苛要求。这一挑战围绕四个领域展开：多功能块体材料、表面解决方案与功能性的材料系统、先进工艺与增材制造，以及可持续材料与工艺替代品。多功能块体材料指其体积结合多种功能的材料，如机械性能、热阻、电性能或在严苛环境中的行为。在复合材料领域，这可能指向耗散型碳纤维增强聚合物（CFRP）、用于热管理的热塑性复合材料、集成碳纳米管（CNTs）或石墨烯的压阻复合材料，或结合机械性能与耐高温性的碳化硅/碳化硅（SiC/SiC）CMCs。表面解决方案的智能材料开启了另一领域，包括具有传感能力的防腐涂层、自修复涂层、防冰表面、摩擦控制、耐化学性、环境屏障涂层（EBCs）和热障涂层（TBCs）。先进工艺涉及制造、组装和加工这些材料系统的能力。针对陶瓷和CMCs这类硬、脆、磨蚀性材料，非接触或低力加工解决方案的探索同样重要，能够减少刀具磨损、微裂纹、纤维拔脱或分层的技术对工业化至关重要。可持续替代品则针对不含全氟和多氟烷基物质（PFAS/PFA）的材料和工艺，任何替代品都必须保持要求的航空航天性能水平。这一挑战暗示了材料规格的演变：复合材料必须保持结构效率，同时也可成为能够保护、检测、抵抗、支持工业化和应对法规约束的功能平台。
第二个挑战"材料与工艺智能"旨在利用人工智能筛选、设计和测试未来的材料解决方案。目标不仅是加速开发，更是构建设计、预测、架构、虚拟测试与实验及工业数据资本化之间更连续的链条。其第一个领域"AI驱动的材料设计"专注于探索物理化学性质的新组合，目标领域包括混合金属-陶瓷、金属-有机系统，以及陶瓷和金属合金的混合化学梯度。第二个领域"AI驱动的材料架构"与复合材料直接相关，涉及使用AI设计广义上的复合材料架构，包括金属、陶瓷和有机复合材料，并专门针对有机复合材料架构，其设计空间涵盖了短/长纤维混杂、编织、织物、预成型体和局部增强策略。"虚拟性能测试"完成这一链条，它针对能够在大量物理测试活动之前数值测试新识别材料系统性能的模拟和建模工具。最后，"实验室4.0数据管理与结构化"提供数据层，涉及实验室连接解决方案，能够收集和耦合数值与实验数据，以及充分利用遗留材料的非结构化和历史数据。这一挑战可解读为构建更连续的复合材料数字链：设计架构、预测性能、通过测试验证，并利用历史数据指导新材料系统的开发。
第三个挑战"电气应用材料与工艺"比结构复合材料更广泛，但它发出了一个重要信号。它涉及极端环境下电气系统的材料与工艺解决方案，包括高温高压材料、PFAS/PFA替代品、磁性材料和多材料增材制造。其驱动力是航空航天架构的逐步电气化和混合化，更多电动执行器、电力电子设备、高压电缆、混合或电动推进子系统、电动垂直起降（eVTOL）和无人机应用，以及相关的热管理，都带来了新的材料约束。范围包括聚芳醚酮（PAEK）和聚苯硫醚（PPS）热塑性系统、超过1 kV应用的材料、耐局部放电材料、陶瓷或溶胶-凝胶涂层、柔性导热封装材料、220°C以上绕组绝缘材料、用于175-200°C以上电容器的无PFAS材料、无PFA电缆替代品（如聚醚醚酮（PEEK）、聚醚酮酮（PEKK）和硅树脂）、无稀土磁体，以及结合导体、绝缘体和铁磁材料的增材制造。对于复合材料界，联系主要出现在界面：承载电气功能的轻质结构、导热聚合物复合材料、多层绝缘系统、复合基板上的印刷电子，或集成传感、屏蔽或配电的结构部件。
第四个挑战"循环性与回收利用"中，赛峰正在寻找能够闭环关键或战略材料，同时保持与航空航天应用兼容性能水平的解决方案。碳纤维回收是核心问题，目标包括干纤维、未固化预浸料和固化复合材料，旨在为结构应用保留尽可能高的性能水平。关键是从材料回收转向面向性能的价值化，保留纤维长度、清洁度、取向和再利用潜力。"混合与复合材料回收"将问题扩展到有机树脂、陶瓷组分和多材料架构，目标是开发低影响回收解决方案，能够回收有机树脂且降解程度与原始树脂相比最小，同时无需焚烧或酸解即可拆解多材料系统。"材料追溯与风险管理"则强调，循环性取决于回收材料信息的质量。正在寻求软件解决方案来跟踪材料、产品和循环回路，同时预测健康、安全与环境（HSE）、毒理学、PFAS、化学品注册、评估、授权和限制（REACH）或原材料报废风险。对于复合材料行业，机会在于能够在要求苛刻的航空航天价值链中将生产废料或寿命终结材料转化为技术上可用资源的解决方案。
第五个挑战"检测、控制与维护"将材料性能与制造和寿命周期控制联系起来。第一个领域"过程监测与控制"针对制造过程中的在线监测，目的是在偏差发生时检测它们，并在可能的情况下在生产过程中纠正。在自动纤维铺放（AFP）或自动铺带（ATL）等自动化过程中，它也指向检测间隙、重叠、污染或纤维张力变化。方向明确：从事后检测转向数据驱动的制造控制。第二个领域"尺寸与材料健康监测"将主题扩展到零件和工装的尺寸控制与材料健康监测，包括能够承受极高使用温度（1100-1200°C以上）的内部仪表。第三个领域"复合材料先进检测"直接针对该行业，关注厚壁和多材料有机基复合材料（OMCs）的检测解决方案，以及CMCs的高速检测方法。最后，"便携式与机翼上检测"将检测引入维护，目标是将检测能力带到飞机上，在部分拆卸的设备上或直接在机翼下进行。对于复合材料部件，这可能涉及便携式超声、热成像、剪切散斑干涉、内窥镜、光纤成像、紧凑型X射线（如现场兼容）、机器人或AI辅助无损检测（NDT）判读。关键要求不仅是精度，还有速度、鲁棒性、低准备和在真实维护环境中的可用性。
总体而言，赛峰集团的五大智能材料挑战表明了一个由多个趋同期望塑造的复合材料路线图。航空航天复合材料将继续在结构性能、减重和可靠性方面接受评估。然而，下一层要求似乎更广泛：功能表面和界面、高温陶瓷复合系统、通过虚拟测试加速设计、数据支持的鉴定、更高价值的碳纤维废料回收、长期材料可追溯性，以及从制造到服役跟踪零件的检测方法。因此，赛峰探索智能材料2026可解读为下一代航空航天复合系统的实用需求图谱：不仅更轻，而且更功能化、更可预测、更循环、更可检测，并与设计、鉴定、制造和维护所需的数据更紧密连接。
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