帝人集團(tuán)(TeijinGroup)
碳纖維和
復(fù)合材料業(yè)務(wù)的核心公司TohoTenax今天宣布，已開發(fā)出一種用碳纖維增強(qiáng)的塑料(CFRP)，是由鋁和其他輕質(zhì)材料制成的
公共汽車的輕質(zhì)多層材料車頂蓋用工程塑料。具有視覺(jué)吸引力的表面的屋頂蓋可以制造成具有復(fù)雜形狀的一個(gè)大件，并且適合于批量生產(chǎn)。屋頂蓋采用由豐田汽車公司開發(fā)的世界第一批批量生產(chǎn)的燃料電池公交車。
氫燃料電池公交車頂蓋選用多種材料解決方案，其中包括工程塑料和CFRP。
面臨全球環(huán)保法日益完善，汽車行業(yè)正在開發(fā)輕質(zhì)車身，在保持道路穩(wěn)定性的同時(shí)提高燃油效率。由于公共汽車在其上部結(jié)構(gòu)中攜帶高壓氫氣罐，所以車輛頂部的輕質(zhì)車身部件是至關(guān)重要的。
TohoTenax與帝人集團(tuán)的復(fù)合材料結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、開發(fā)和評(píng)估單位GHCraftLtd.合作，利用TohoTenax的高性能碳纖維和大量生產(chǎn)技術(shù)以及GHCraft的成型技術(shù)開發(fā)多材料屋頂。
作為汽車輕量化復(fù)合材料技術(shù)領(lǐng)域的全球領(lǐng)先企業(yè)，大陸汽車結(jié)構(gòu)塑料控股公司(CSP)于2017年1月加入帝人集團(tuán)，作為多材料部件和設(shè)計(jì)的一級(jí)供應(yīng)商和解決方案供應(yīng)商，提升其全球發(fā)展能力。帝人集團(tuán)在豐田燃料電池公共汽車的多種材料屋頂覆蓋物的選擇基礎(chǔ)上，期待著加快相關(guān)的內(nèi)部合作，加強(qiáng)其作為汽車制造商的一級(jí)供應(yīng)商的地位。
熱塑性碳纖維復(fù)合材料
有望為新一代環(huán)保車的普及做出貢獻(xiàn)的熱塑性碳纖維復(fù)合材料。
以歐洲為中心的各國(guó)都在對(duì)汽車的二氧化碳排放加強(qiáng)限制，預(yù)計(jì)這一趨勢(shì)今后將在全世界普及。因此，對(duì)汽車生產(chǎn)商來(lái)說(shuō)，為削減二氧化碳排放的輕量化、電動(dòng)車普及等方面的技術(shù)革新已經(jīng)成了今后的一個(gè)重要的課題。
在二氧化碳排量限制加強(qiáng)的背景下，帝人集團(tuán)預(yù)測(cè)電動(dòng)汽車和混合動(dòng)力車等新一代環(huán)保車將進(jìn)一步普及，成為鐵等金屬的替代材料的碳纖維復(fù)合材料(CFRP)的需求量將進(jìn)一步增加。
易于量產(chǎn)與回收的環(huán)保型材料
碳纖維作為一種輕質(zhì)的高性能纖維，強(qiáng)度為鐵金屬的10倍，重量只有鐵金屬的四分之一。其中，CFRP作為碳纖維和塑料樹脂的復(fù)合材料，具有不易變形而且耐酸堿的優(yōu)點(diǎn)。最近其作為汽車領(lǐng)域的材料，在促進(jìn)節(jié)能和減少二氧化碳排量等環(huán)保方面?zhèn)涫懿毮俊?
以往的CFRP使用一經(jīng)加熱即變硬的熱硬化性樹脂，達(dá)到成形需要幾分鐘到幾小時(shí)的時(shí)間，因此不適合應(yīng)用于大量生產(chǎn)汽車。
針對(duì)這一情況，帝人集團(tuán)在對(duì)CFRP進(jìn)行成型加工的時(shí)候，使用了加熱即軟化和冷卻即硬化的熱塑性樹脂，大幅度縮短了成形所需時(shí)間，還在全球率先確立了1分鐘之內(nèi)將CFRP成形的量產(chǎn)技術(shù)。
由此大量生產(chǎn)成為可能，實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)效率的提高，另外還可改變成形后的產(chǎn)品形狀，因而通過(guò)重復(fù)使用和重新塑形提高了產(chǎn)品回收的可能性。
使用帝人技術(shù)的CFRP概念車
2011年年初，通過(guò)使用新研發(fā)的中間材料、成形技術(shù)和接合技術(shù)，生產(chǎn)出車身框架全部使用熱塑性CFRP的概念車，車身框架重量為47kg，與此前的鐵制車身框架相比，重量減少了約五分之一。
