日本旭化成开发出具高强度及轻量化之纤维复合材料

高分子科学前沿 · 公众号 · 化学 · 2017-05-27 19:58

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依据日本经济新闻报导，日本旭化成公司将树脂混入纤维，开发出具有高强度及轻量化之纤维复合材料，计划正式进军车用材料市场。据称该项复合材料与相互竞争的钢材比较，强度高3-4倍，重量最多可减轻一半，且价格可压低至与钢材相当，预计2019年即可实用化。

旭化成係採用冲压车用零件过程中具有高张力及强度的「Nylon 66纤维」，将之与玻璃状的纤维混合而成的丝线织成布，再浸入树脂，开发出冲压˙射出成型的技术。据称其强度较钢材高出3-4倍，且可减轻20-50%的重量，计划向汽车製造企业推介作为悬吊系统有关之车轮及引擎周边零件、与车体连结之构造材、吸收衝击之零件等。预计至2025年包含本次开发的新材料，与汽车有关之材料销售金额可达3,000亿日圆。

住友Bakelite公司则利用具有优异耐热性的酚树脂(Phenol Resin)及玻璃纤维，开发出重量仅铝合金的一半，但强度相同之技术，寄望2020年可达到实用阶段。过去基于强度之考量，一向认为难以用树脂取代车用煞车零件，该公司利用类似抄纸的方式，将3-10毫米的纤维与树脂混合，製成复合材料。现阶段的製造成本虽较钢铁製品为高，但考量透过量产以降低成本。

有关车用复合材料的动向，帝人公司于去(2016)年以840亿日圆收购美国强化纤维塑胶大厂;东丽公司相继收购日本及义大利碳纤强化塑胶(CFRP)加工厂;叁菱化学则于今年初併购德国大厂在美国的碳纤加工据点，显示各企业皆急于开拓取代车用钢板的市场。

传统上，车体及零件的材料主为钢铁，最近则出现按零件之不同，使用最适化材料的趋势，除已渐获广泛採用的铝合金及CFRP外，各界也看好新材料需求的扩大，促使材料厂商强化开发计划。另供应车用铝材的神户製钢所着眼增加对中国大陆市场供应，也与全球第2大的美商Novelis合作，可见材料间的竞争也趋热络。

据世界最大复合材料资讯机构JEC集团预估，至2021年出货供车用复合材料之数量将达339万公吨，较2016年增加25%，预料包括欧洲的化学企业在内，汽车轻量化的竞争将趋激烈。