热可塑性碳纤维复合材料

有望为新一代环保车的普及做出贡献的热可塑性碳纤维复合材料

以欧洲为中心的各国都在对汽车的二氧化碳排放加强限制,预计这一趋势今后将在全世界普及。因此,对汽车生产商来说,为削减二氧化碳排放的轻量化、电动车普及等方面的技术革新已经成了今后的一个重要的课题。

在二氧化碳排量限制加强的背景下,帝人预期电动汽车和混合动力车等新一代环保车将进一步普及,成为铁等金属的替代材料的碳纤维复合材料(CFRP)的需求量将进一步增加。

易于量产与回收的环保型材料

碳纤维作为一种轻质的高性能纤维,强度为铁金属的10倍,重量只有铁金属的四分之一。其中,CFRP作为碳纤维和塑料树脂的复合材料,具有不易变形而且耐酸碱的优点。最近其作为汽车领域的材料,在促进节能和减少二氧化碳排量等环保方面备受瞩目。

以往的CFRP使用一经加热即变硬的热硬化性树脂,达到成形需要几分钟到几小时的时间,因此不适合应用于大量生产的汽车。

针对这一情况,帝人在对CFRP进行成型加工的时候,使用了加热即软化和冷却即硬化的热可塑性树脂,大幅度缩短了成形所需时间,还在全球率先确立了1分钟之内将CFRP成形的量产技术。

热硬化性CFRP与热可塑性CFRP的成形工艺比较 (点击后以动画形式显示)

由此大量生产成为可能,实现了生产效率的提高,另外还可改变成形后的产品形状,因而通过重复使用和重新塑形提高了产品回收的可能性。

使用了帝人技术的CFRP概念车

2011年年初,通过使用新研发的中间材料、成形技术和接合技术,生产出车身框架全部使用热可塑性CFRP的概念车,车身框架重量为47kg,与此前的铁制车身框架相比,重量减少了约五分之一。

以CFRP为材料的车身框架
两个成人即可轻松抬起

实际行驶的刚性得以证明

热可塑性CFRP的量产技术在全球广受好评

获得全球市场调查公司Frost & Sullivan公司颁发的“2011 Global Automotive Carbon Composites Technology Innovation Award”。

化学行业知名杂志的英国《ICIS》主办的“ICIS Innovation Awards 2011”中,获得大奖(Overall Winner)和产品部门奖(Best Product Innovation)。