수지
산업 제조
탄소 섬유 강화 플라스틱(CFRP)은 고성능 경주용 자동차에 오랫동안 사용되어 왔습니다. 그러나 구성 요소의 제조 시간과 비용으로 인해 CFRP는 소비자 응용 분야에서 금지되었습니다. 그러나 그것은 변화하고 있습니다.
탄소 강화 플라스틱으로 만든 부품은 강철보다 12배 더 많은 에너지를 흡수하여 안전성을 향상시킵니다. CFRP는 강철보다 50배, 알루미늄보다 30배 가벼워 자동차를 훨씬 더 연료 효율적으로 사용할 수 있습니다. 따라서 온실 가스 배출량이 낮아집니다. BMW는 포뮬러 1 경주용 자동차에서 고급 소비자 차량 사용에 이르는 격차를 해소하기 위해 i8 및 i3 자동차의 "승객 셀"에 의존합니다.
미국 도로교통안전국과 미국 환경보호국이 정한 표준에 따르면 2025년까지 자동차는 갤런당 50마일 이상을 주행해야 합니다.
CFRP를 자동차 부품에 적합하게 만들기 위해서는 빠른 사이클 타임과 예측 가능한 강도가 필요합니다. 이러한 부품에는 패널, 범퍼 가드 및 대시보드와 같은 부품뿐만 아니라 후드 아래 부품도 포함됩니다. 그리고 오늘날 대시보드는 우유병을 만드는 것만큼 빠르게 만들 수 있습니다.
1950년대부터 자동차 산업은 플라스틱 자동차 부품을 강화하기 위해 수지로 채워진 잘게 잘린 유리 섬유를 사용했습니다. 현재 유리 섬유 및 CAD 소프트웨어를 사용하여 SUV 트럭의 까다로운 기준을 충족하는 차체 오일 팬 아래에 유리로 채워진 제품을 제작할 수 있습니다. 그리고 이것은 경제적 요구 사항을 충족하는 데 필요한 속도입니다. 그러나 섬유 충전 수지에는 새로운 혁명이 있습니다. 이것은 사출 성형 가능한 플라스틱으로 채워진 탄소 섬유입니다. 이것은 유리 충전 수지보다 훨씬 강하고 무게도 훨씬 가볍습니다.
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고급 복합 재료 산업의 오랜 과제는 이 가치 있고 효과적인 복합 재료 보강재를 사용하려는 모든 산업이 할 수 있도록 저비용 탄소 섬유를 생산하는 방법을 찾는 것입니다. 탄소 섬유 비용은 전구체 화학, 기계 혁신, 공정 개선 등을 통해 생산성을 향상시키기 위한 수십 년간의 노력 덕분에 상당히 감소했습니다. 큰 가능성을 보여준 한 분야는 기존의 항공우주 등급 폴리아크릴로니트릴(PAN)에 대한 대체 전구체의 사용입니다. 예를 들어, 미국 에너지부(DOE, Washington, DC, US)와 Oak Ridge 국립 연구소(ORNL, O
재활용 탄소 섬유의 경우는 복잡합니다. 업계는 문제 해결에 대한 희망, 즉 탄소 섬유 폐기물을 매립하지 않도록 하고 탄소 섬유 공급과 수요 사이의 잠재적인 격차를 메우려는 희망에 기반을 두고 있습니다. 일반적으로 생산된 탄소 섬유의 약 30%가 폐기물로 끝나는 것으로 추정됩니다. 한편, 귀중한 자재가 매립지에 버려짐에 따라 대부분의 분석가는 향후 몇 년 내에 이 자재에 대한 연간 수요가 현재 연간 생산 능력을 초과할 수 있다는 데 동의합니다. Hexcel의 글로벌 섬유 부문 사장인 Brett Schneider가 제시한 추정치에 따르