圖1 使用Carbon Conversions生產的rCF預浸料制造的汽車門板
當前,復合材料正在逐步應用到汽車電池盒、壓力容器、板簧甚至舉升門系統等零件的中。rCF也應該從這些產品中開始有選擇地開發對應的原材料產品。ProDrive Composites公司(英國)就是一個典型的例子,它是先進輕質復合材料的制造商,其產品應用范圍從通用汽車、賽車到航空航天和國防。該公司一直在與謝菲爾德大學先進制造研究中心(AMRC,英國謝菲爾德)和 ELG 碳纖維合作開發 P2T(初次到三次,Primary To Tertiary)工藝,這是一種使用反應性熱塑性樹脂制造可回收的復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,在高壓釜外生產固化的層壓板。值得一提的是,該復合板的生產速度和成本可以滿足許多行業的需求。
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。當該部件達到其使用壽命時,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(碳纖維及復合材料回收商)成立了一個專注于汽車行業的先進復合材料制造的項目。這項為期兩年的技術合作旨在為車輛輕量化應用開發合適的再生碳纖維增強熱塑性塑料的產品。目前該項目正在朝著強大的數據庫邁進,該數據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在汽車行業的應用時,另一種可能的方向是汽車相關的新興技術,如電動汽車、自動駕駛系統和汽車的連接方面帶來的新零件和應用機會,復合材料可能在其中發揮重要作用。