利用纖維素纖維開發新款CNF製引擎蓋

 

刊登日期:2019/6/25
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日本金澤工業大學與Toyota Customizing & Development 公司在以纖維素奈米纖維(CNF)做為強化材料製成的環氧樹脂汽車引擎蓋中,置入了纖維素纖維(CF)織物,進一步提高了CNF引擎蓋的耐衝擊性。雖然也有碳纖維或玻璃纖維等選項,但研發團隊著重於天然素材,因此採用了直徑6μm的纖維素纖維,粗編平織而成織物,藉由連續纖維強化了耐衝擊性。此外,纖維素纖維的比重約1.5,相較於玻璃纖維的2.55要來得輕量。

新CNF製引擎蓋的構造係在發泡聚氨酯芯材的內外兩面都加上由CNF紙、纖維素織物、洋麻不織布所組成的積層。合模(mold closing )則是將環氧樹脂注入鑄型,讓纖維基材浸漬其中,並加熱讓環氧樹脂固化。加熱溫度為140℃,從注入到固化則約10分鐘。脫模之後,即製作出新CNF引擎蓋。

新CNF引擎蓋的質量為8公斤左右,是鋼製引擎蓋的一半以下,也比鋁合金製要來得輕一些。在強度方面與鋁合金製同等程度,剛性約是1.5倍。生產性方面則是與碳纖維強化樹脂(CFRP)相當。唯價格是目前有待改善的課題之一,研發團隊也計畫在2030年前將成本降至與玻纖強化樹脂相當。


資料來源: https://tech.nikkeibp.co.jp/atcl/nxt/event/18/00061/00042/?P=2
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