圖1 使用Carbon Conversions生產(chǎn)的rCF預(yù)浸料制造的汽車門板
當(dāng)前,復(fù)合材料正在逐步應(yīng)用到汽車電池盒、壓力容器、板簧甚至舉升門系統(tǒng)等零件的中。rCF也應(yīng)該從這些產(chǎn)品中開始有選擇地開發(fā)對應(yīng)的原材料產(chǎn)品。ProDrive Composites公司(英國)就是一個典型的例子,它是先進(jìn)輕質(zhì)復(fù)合材料的制造商,其產(chǎn)品應(yīng)用范圍從通用汽車、賽車到航空航天和國防。該公司一直在與謝菲爾德大學(xué)先進(jìn)制造研究中心(AMRC,英國謝菲爾德)和 ELG 碳纖維合作開發(fā) P2T(初次到三次,Primary To Tertiary)工藝,這是一種使用反應(yīng)性熱塑性樹脂制造可回收的復(fù)合材料部件的新工藝。在回收纖維存在的情況下,塑料單體與催化劑反應(yīng),在高壓釜外生產(chǎn)固化的層壓板。值得一提的是,該復(fù)合板的生產(chǎn)速度和成本可以滿足許多行業(yè)的需求。
圖2 ProDrive Composites采用三次回收料制造的汽車零部件
該公司表示,P2T允許復(fù)合材料使用三次或更多次。在部件報廢時,纖維和部分樹脂可以回收,為其它汽車的部件(例如車身面板)提供原材料。當(dāng)該部件達(dá)到其使用壽命時,也可以再將其破碎并重塑成新部件。
圖3 CFRP截面微觀形貌
與此同時,美國Vartega 公司(碳纖維及復(fù)合材料回收商)成立了一個專注于汽車行業(yè)的先進(jìn)復(fù)合材料制造的項目。這項為期兩年的技術(shù)合作旨在為車輛輕量化應(yīng)用開發(fā)合適的再生碳纖維增強熱塑性塑料的產(chǎn)品。目前該項目正在朝著強大的數(shù)據(jù)庫邁進(jìn),該數(shù)據(jù)庫將提供從纖維界面到成品零件特性材料的完整表征。
在考慮rCF在汽車行業(yè)的應(yīng)用時,另一種可能的方向是汽車相關(guān)的新興技術(shù),如電動汽車、自動駕駛系統(tǒng)和汽車的連接方面帶來的新零件和應(yīng)用機會,復(fù)合材料可能在其中發(fā)揮重要作用。