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再生碳纤维现状:用于汽车如何?

2020-3-20 17:29 170 0 来自: PT现代塑料
简介
【汽车轻量化在线】说到市场,汽车行业似乎最有可能使用再生碳纤维。由于同时具有轻量化和良好的表面质量等优势,因此这种材料天然地适用于车身面板,更不用说各种内饰部件了。长久以来,再生碳纤维的商业供应商一直 ...


汽车轻量化在线】说到市场,汽车行业似乎最有可能使用再生碳纤维

由于同时具有轻量化和良好的表面质量等优势,因此这种材料天然地适用于车身面板,更不用说各种内饰部件了。

长久以来,再生碳纤维的商业供应商一直屏息凝望汽车行业,希望在此得到广泛应用,但是,转折点却还没有到来,加工节拍和成本问题依然是阻碍碳纤维在该行业应用的绊脚石。

但美国Carbon Conversions公司CEO Mark Mauhar 却认为,鉴于已经取得的进展,这些担心只是一个借口,实际上,再生碳纤维进入任何市场的主要障碍都是出于规避风险的考虑。

“没有人愿意率先采用新的材料生态系统。”他强调说,汽车行业大规模地采用再生碳纤维甚至不一定是可取的,十几个主要汽车平台的应用,可能会迅速消耗掉全球的再生碳纤维供应量。他认为,方法应该是面向小众项目,从商业角度看,这将使供应链更加健全。

制造该汽车门板的预浸料采用了Carbon Conversions公司的re-Evo MCF非织造毡

“其在汽车上的所用之处要明智,这是值得的。”他说,“要在有意义的特定车型上挑选特定的部件。”

Mauhar希望汽车将成为第一个消耗相当一部分可用再生碳纤维的主要市场。“在接下来的24个月里,我们将开始在那里看到一些动静。”他预言道。

总之,复合材料正在努力以部件(如电池箱、高压储气罐、板弹簧甚至后尾门系统)的形式逐步进入汽车行业。

对再生碳纤维而言,遵循同样的轨迹是有意义的。

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这种模压成型的汽车地板采用Carbon Conversions的re-Evo MCF非织造毡制成

一个有趣的小众方法案例是,英国ProDrive Composites公司是为汽车、赛车、航空和国防等应用领域提供先进轻量化复合材料的制造商,该公司一直在与谢菲尔德大学先进制造研究中心(简称AMRC)和ELG公司合作,研究其P2T(Primary To Tertiary)工艺,该新工艺使用反应性热塑性树脂制造可回收的复合材料部件。

在有再生纤维存在的情况下,塑料单体与催化剂反应,以制备固化的层压板。

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采用ProDrive Composites公司的P2T工艺生产的第三方部件样品

“我们已经证明了可回收的复合材料板能够以适合许多行业的速度和成本进行生产。”ProDrive Composites公司的总工程师John McQuilliam表示。

据该公司介绍,P2T工艺允许复合材料循环使用3次或更多次。

当最初的部件使用寿命结束时,纤维和可能的树脂可以得到回收利用,为一种热塑性的二次部件提供原材料,如车身面板。

当该部件使用寿命结束时,可以将其粉碎并重新模塑成新的部件。

与此同时,Vartega公司正在领导一个与美国先进复合材料制造创新研究所(简称IACMI)合作的聚焦汽车行业的项目。

这一为期两年的技术合作旨在应对挑战,以创造质量一致的、由再生碳纤维增强的热塑性复合材料,满足车辆轻量化的应用需求。

Maxey介绍说,从纤维界面到成品部件的特性,该项目正在建立强大的数据库,以提供完整的材料特性。

当然,考虑到汽车工业,最好的选择可能是相关的新兴技术——电动汽车、自动驾驶汽车以及汽车的连通性,为发挥复合材料的作用而带来了新的部件应用机会。

谈及汽车行业的发展方向,Maxey表示:“在过去的几年里,汽车行业发生了很多事情,其发展的重点是,将从燃油经济转向取决于法规和政府决策的其他优先领域。我们尚没有在轻量化方面看到任何明显的倒退,我想,你将在这个行业看到对移动应用轻量化的关注。”


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