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新制造技術:降低纖維素納米纖維增強復合材料生產(chǎn)成本

  據(jù)外媒報道,古河電氣工業(yè)株式會社(下文簡稱:“古河電工”)研發(fā)了一項新的制造技術,旨在將纖維素納米纖維增強復合材料的生產(chǎn)成本降至當前成本的十分之一,使CNF復合材料材料轉變?yōu)楣镜男率杖雱右颉?


  古河電工是一家線纜及金屬部件制造商,公司計劃于2024年將該項新制造技術投入應用,量產(chǎn)CNF復合材料產(chǎn)品并推銷給各大車企,在實現(xiàn)汽車輕量化的同時,提升其經(jīng)濟性及環(huán)保性。


  CNF復合材料由植物纖維素的納米纖維與樹脂混合而成,該材料質(zhì)地堅硬,重量僅為鐵的五分之一,但硬度卻達到鐵的3-5倍。目前,市面上的許多碳纖維強化復合材料是從石油中提煉而成,盡管其質(zhì)地也很輕盈且堅固耐用,但與CNF強化復合材料相較,前者的再循環(huán)利用卻并非易事。


  截止至目前,CNF復合材料的研發(fā)在很大程度上僅限于造紙行業(yè),后者需采用復雜的工藝才能實現(xiàn)該產(chǎn)品的生產(chǎn),由于工藝繁瑣,導致其制造成本高達90美元/千克,成本居高不下始終成為阻礙該項技術推廣應用的一大障礙。


  而古河電工憑借其研發(fā)的新技術,將CNF強化復合材料的制造成本降至近3.5美元/千克。該公司采用單步法工藝(single-step),將紙漿、樹脂與添加劑一起放入擠出機(extruder),且CNF復合材料與線纜制造采用了同款樹脂加工技術。


  除生產(chǎn)成本低以外,運用該制造工藝,古河電工還能生產(chǎn)一款擁有粘合屬性的CNF復合物,只需在高溫下進行按壓,就能使CNF復合材料與金屬黏連,無需再使用其他的粘合劑或螺釘。


  古河電工旨在推動該材料在汽車內(nèi)飾、電子元器件及汽車外板上的應用。若能成功取代玻璃纖維復合材料,該產(chǎn)品的市值將達到4000億日元(約合35億美元)。未來,古河電工可能會進一步推動該材料的應用,旨在用該材料替代鐵、鋁,涉足車身零部件領域。


  古河電工的業(yè)務基于電氣及電子設備,涉及線纜、電信基礎設施,但在(截止于2017年3月末的)上財年內(nèi),古河電工的銷售額高達8443億日元(約合74.4億美元),其中近四分之一來自于汽車行業(yè)。古河電工旨在將CNF復合材料作為汽車業(yè)務的一項新財源,與電機的電線束(wireharnesses)及繞組線(windingwire)業(yè)務相輔相成。

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