Главная / Кузов, сделанный из хлопка, конопли и древесины
03.08.2015 |
|
 Углерод и стекловолокно усиливают синтетику таким образом, что она может быть использована для построения кузова транспортного средства. Но в этом отношении, есть изобилие возможностей, обнаруженных в натуральных волокнах - полученных из конопли, хлопка или древесины. Если сочетать текстильные и углеродные волокна на биологической основе, то можно получить чрезвычайно легкие, по при этом очень крепкие компоненты.
«Легкий» является важным модным словом в автомобилестроении, и таким же важным и аэрокосмической отрасли. Автопроизводители все чаще рассчитывают на армированную синтетику. Эти волокна, которые встроены в синтетические матрицы, дают материалу его дополнительную прочность. Выбор материалов зависит от их возможного применения. Таким образом в гонках Формулы 1 в первую очередь используется углеродное волокно. Однако недостатком является его высокая цена; даже его обработка может быть сложной. Таковы причины, почему волоконно-армированные пластики углерода до сих пор еще не дошли до масштабного серийного производства. Стеклянные волокна, с другой стороны, конечно, недороги, но при этом являются более тяжелыми. Но это может скоро измениться, благодаря некоторым новым научно-исследовательским подходам исследователей из института Фраунгофера.
Ученые опираются на натуральные волокна ботанического происхождения. Варианты, полученные из конопли, льна, хлопка и древесины, являются такими же доступными, как и стекловолокна, кроме того, они имеют более низкую плотность, чем подвески, изготовленные из стекла или углерода. Еще одно преимущество - если их сжечь в конце их жизненного цикла, они производят дополнительную энергию - без остатка. Тем не менее, их долговечность и стабильность не достигает уровня углеродных волокон. В зависимости от применения, исследователи, таким образом, объединяют углерод с различными биологическими текстильными волокнами. Волокна обычно существуют в виде тканей, которые расположены друг от друга, соответственно, и внедренные в пластиковую матрицу. Исследователи используют углеродные волокна в тех областях, где часть претерпевает интенсивную механическую нагрузку; в других областях они используют натуральные волокна. Таким образом, они могут использовать сильные стороны соответствующих волокон и избавиться от недостатков в значительной степени. Итог: детали являются экономически эффективными, обладают очень высокой степенью прочности, обладают превосходными акустическими свойствами и существенно более экологичны, чем чистые компоненты углерода.
Как правило поверхности натуральных волокон обрабатываются, чтобы они могли легко проходить через текстильное оборудование и быть обработаны. В то время как это важно для текстильного производства, это как правило, может стать контрпродуктивным, если композиционные материалы должны быть обработаны. Поэтому, с технической точки зрения материала, исследователи оптимизируют поверхности волокон. Специализированная обработки поверхности или покрытия предназначена для того, чтобы волокна могли быть объединены и взаимодействовали наилучшим образом с матрицей или пластической массой. Потенциал огромен - обеспечивая оптимальную связь с волокнами матрицы, можно повысить прочность материалов до 50 процентов.
Исследователи делают больше, чем просто создание новых гибридных материалов. Они также изучают, как процессы обработки для этих новых материалов могут быть реализованы в промышленном масштабе. К тому же, они также рассматривают правильную утилизацию гибридных материалов. Потому что, когда дело доходит до переработки, волокна композиционных материалов представляют собой пресловутый «крепкий орешек». Например, как дорогие углеродные волокна могут быть извлечены из матрицы? С разработанными гибридными материалами, ученые уже заранее рассматривают, как они могут быть переработаны или как, по крайней мере, отдельные компоненты материалов могут быть восстановлены для нового применения. При этом они преследуют различные физические, тепловые, химические и подходы, в зависимости от состава материала.
|
|
