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当热可塑性树脂碳纤维复合材料解决量产难关

发布时间:2021-09-09 11:50:09 阅读: 来源:洋酒厂家
当热可塑性树脂碳纤维复合材料解决量产难关

热可塑性树脂碳纤维复合材料解决量产难关

"如果电动汽车(EV)与用碳纤维相结合,日本的汽车产业将如虎添翼",东京大学工学系研究科教授高桥淳如是说。

高桥教授在2008~2012财年以五年计划实施的日本新能源产业技术综合开发机构(NEDO)产学合作项目“以碳纤维复合材料实现低能耗、循环型社会”中担任项目负责人。

该项目是从全球气候变暖对策的角度出发,针对汽车车身用途,研发采用碳纤维的新材料。参加该项目的,包括咨询委员会在内,有东丽、三菱丽阳、东洋纺、东京大学、东让铝合金产品在人们的生活中无处不在北大学、京都工艺纤维大学等11家企业和大学,力争通过将原来的铁换成这种新材料,使车身重量减轻30%。

减轻车身重量从提高燃效的角度来说,是非常重要的。

高桥教授说:“虽然减轻汽油车的重量也非常重要,但对于日本来说,比其具有更大意义的是减轻电动汽车、混合动力车(HEV)及插电式混合动力车(PHEV)的重量。”

目前,电动汽车和混合动力车正逐步得到普及。在这里成为课题的是充电电池。据预测◆ 夹持是不是可靠今后在电动汽车和混合动力车配备的充电电池领域,锂离子电池将成为主流。不过,锂属于“稀有金属”,原料主要依赖进口。价格较高,目前已经成为阻碍电动汽车、混合动力车降低价格的重要原因。

并且,充电时间也是一个较大的课题。例如,三菱汽车的电动汽车“i-MiEV”,利用普通家用电源,8小时以上才能充满电。

不过,如果通过减轻车身重量来提高燃效,既能实现电池小型化,也能降低电动汽车和混合动力车的价格,并推动其进一步普及。还可降低对中国的依赖程度,缩短充电时间。充电电池的许多相关课题将得到解决。

高桥教授强调:“能够实现车身轻量化的,唯有日本具有绝对国际竞争力的碳纤维。”

不适合大量生产的原有复合材料

碳纤维是大约50年前由日本人发明的材料。其最大的魅力在于重量轻而强度高。尽管重量只有铁的4分之1,但强度为铁的10倍。向厂家理解压力实验机的型号及适用范围而且不会生锈。

因此,作为实现低碳社会的重要王牌之一,受到了全球的关注。比如,为了提高燃效,利用塑料树脂凝固了碳纤维的“碳纤维复合材料(CFRP=carbonfiberreinforcedplastics)”被应用于最新型飞机“波音787”的机身等。

截至2010年,碳纤维全球份额的7成左右由东丽(34%)、东邦特耐克丝集团(19%)及三菱丽阳集团(16%)占据,是日本国际竞争力最强的产业领域之一。

虽然统称碳纤维,但品质和用途也各种各样,特别是应用于波音787的碳纤维,是东丽花费40多年时间研发出来的汗水和泪水的结晶。

“因此,虽然目前美国和中国也出现了致力于碳纤维开发的企业,但我认为其他国家在品质方面很难赶上日本”,高桥教授对此满怀自信。

由于重量轻而且具有高强度,因此实际上不仅是客机,碳纤维复合材料也已经被应用于国际“F1”车赛的赛车车身、风力发电风车的一部分、钓竿及球拍等多个领域。

不过,先不说电动汽车和混合动力车,此前连磨擦系数1般随温度变化而变化汽油车都未加以采用的原因何在?。

其原因就在于,现有碳纤维复合材料无法进行大量生产。因此,项目的目的就在于开发出可大量生产的碳纤维复合材料。

现有碳纤维复合材料除了不能进行大量生产之外,还有价格高、不能循环再利用等课题。这些课题实际上均来自现在使用的塑料树脂的特性。项目要力争解决上述所有课题。

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