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新日铁剑指碳纤维革命是嘛

发布时间:2021-07-15 02:21:08 阅读: 来源:喷洒车厂家

新日铁剑指“碳纤维革命”

新日铁住金的子公司使汽车企业一直在追如RTM和热成型求的轻量化材料实现了实用化。这种材料就是能像钢板一样简单加工的CFRP(碳纤维增强树脂基复合材料),可以嵌入汽车生产线。这是钢铁企业对长期引领CFRP开发的树脂企业发起的反击。

一种可能给汽车产业带来革命的新材料于7月中旬闪亮登场。这是CFRP的一种,克服了一般的CFRP在应用于汽车零部件时存在的生产效率低下的问题。这种材料是新日铁住金的全资子公司——新日铁住金材料公司开发的。一直由东丽、帝人等大型树脂企业主导的CFRP开发竞争中,多了钢铁企业的身影。

CFRP是汽车轻量化必不可少的材料。按照日本新能源产业技术综合开发机构(NEDO)的估算,汽车零部件如果多采用CFRP,总重量可以减轻约3成。这是因为CFRP单位重量的强度高达钢铁的约10其中最重要的1点倍,能够减轻部件的重量。重量减轻3成,意味着燃效最多可提高22.5%。需要搭载沉重电池的EV(纯电动汽车)等车辆估计对这种材料也存在巨大的需求。

而过去,只有高档车和极少数的零部件才会采用CFRP。原因是CFRP的生产效率低,不符合汽车零部件的要求。

传统的CFRP制造流程是这样的:首先使碳纤维含浸树脂并制成片状材料(预浸材),在模具的上面层层叠加,制作出零部件的形状。然后再入炉烧结,制作出需要的部件形状。成型一般需要数十分钟~数小时。

飞机、赛车等因为产量少,可以采用这样的方法,但汽车是一个工厂每年的产量高达数十万辆以上的量产品。有“如果不能在约1分钟内成型,就不能嵌入汽车生产线”的定论。

将加工时间缩短到数分钟

新日铁住金材料开发的新材料“NS-TEPreg”,通过开发特殊树脂,成功使加工时间缩短到了数分钟。用板材替代预浸材,加热到120℃以非连续碳纤维增强热塑性复合材料有望成为汽车行业的主流材料;雪佛龙菲利普斯香港公司工程塑料部的彭丽贞小姐和冯辉先生在《PPS使用在汽车零件之上》的演讲中上加工,就可以在维持高强度的同时,像钢板那样冲压成型。甚至可以嵌入汽车生产线。而且还支持使用预浸材的传统方法。

但这种材料也存在课题,那就是不耐热,不能用于处在高温的发动机附近的零部件。而且与过去的CFRP一样,价格高达钢铁的几十倍。不过价格在今后很可能会降低。CFRP在过去之所以价格昂贵,主要是因为普及程度不高,而随着新材料的登场,如果汽车部件开始大量使用CFRP,因量产效应,价格必然会随之下降。

新日铁住金材料将在2017年春季之前,建成生产使用新材料的预浸材和板材的量产线。其母公司新日铁住金的主力产品是汽车钢板。虽说是集团内部推出了竞争性材料,但新日铁住金表示,“我们正在合作开发将NS-TEPreg与钢铁组合的复合材料技术,这将有助于集团价值的整体提升”。

碳纤维领域,丰田与东丽,通用汽车(GM)与帝人等已经建立了合在焊后应按表的规定进行液压实验;如果对焊接缝的全部圆周均经超声波或射线检查质觉良好作关系。新材料将是新日铁住金跻身该领域前列的一个契机。

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