在(zai)中國節能減排(pai)政策收緊和材料(liao)輕量(liang)化(hua)趨(qu)勢不可逆的背景下，汽(qi)車新材料(liao)成為人(ren)們(men)關注(zhu)的熱點，未來在(zai)汽(qi)車工業的市場規模或達數(shu)千億元(yuan)。

據(ju)竹纖(xian)維(wei)產業網調查顯(xian)示，在諸(zhu)多新材(cai)(cai)料(liao)中(zhong)，“以竹代塑、以竹代鋼”等(deng)輕質材(cai)(cai)料(liao)在汽車(che)(che)中(zhong)的應用(yong)研(yan)究已經蔚(yu)然(ran)成風，尤其是(shi)竹纖(xian)維(wei)增強熱塑性復合(he)材(cai)(cai)料(liao)越(yue)來越(yue)受(shou)到(dao)汽車(che)(che)制造商的青睞，是(shi)大量汽車(che)(che)公司包(bao)括寶馬、奧(ao)迪(di)、福特、大眾、豐田(tian)等(deng)全球知(zhi)名品牌(pai)重點關(guan)注的天然(ran)新型輕質材(cai)(cai)料(liao)。

竹(zhu)纖(xian)維：汽車輕量化(hua)材(cai)料的優質之選

竹(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)纖(xian)(xian)(xian)維(wei)，即竹(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)原(yuan)纖(xian)(xian)(xian)維(wei)，也(ye)稱天然竹(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)纖(xian)(xian)(xian)維(wei)，有別(bie)于(yu)化學(xue)竹(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)粘膠(jiao)纖(xian)(xian)(xian)維(wei)(竹(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)漿(jiang)纖(xian)(xian)(xian)維(wei)、竹(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)炭纖(xian)(xian)(xian)維(wei))，是從(cong)竹(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)子莖部取得(de)的(de)韌皮纖(xian)(xian)(xian)維(wei)，采用(yong)(yong)機(ji)械物理(li)分絲、化學(xue)或生(sheng)物脫膠(jiao)、開(kai)松梳理(li)相結合的(de)方法直接從(cong)竹(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)材分離制(zhi)取的(de)天然纖(xian)(xian)(xian)維(wei)，是繼棉、毛、絲、麻之后的(de)世界(jie)第五大(da)天然纖(xian)(xian)(xian)維(wei)。竹(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)纖(xian)(xian)(xian)維(wei)作為重點(dian)基礎材料(liao)(liao)，是一(yi)種性能(neng)優異的(de)高分子材料(liao)(liao)，可廣泛應(ying)用(yong)(yong)于(yu)紡織、非織造(zao)、復(fu)合材料(liao)(liao)、建筑材料(liao)(liao)、環保(bao)材料(liao)(liao)等生(sheng)產領域(yu)。

作為一種出(chu)色的輕量(liang)化(hua)原材料，竹纖(xian)維具(ju)有輕質高強、適(shi)合模(mo)塊(kuai)化(hua)設計、減少零部件(jian)數量(liang)和(he)(he)工(gong)序(xu)數量(liang)以及(ji)設計靈活和(he)(he)耐(nai)腐蝕等優(you)勢，是汽(qi)車輕量(liang)化(hua)材料的優(you)質之選。

竹纖(xian)維(wei)增強(qiang)材(cai)(cai)料(liao)，是(shi)指由長的、連續的竹纖(xian)維(wei)，經過特殊工藝被樹脂充(chong)分浸潤、再切成特定尺(chi)寸后得到的增強(qiang)材(cai)(cai)料(liao)。

該產品具備如下材料性能特點：

(1)優異的力學性能(neng)

竹纖維(wei)(wei)增強復合材料(liao)制造的制品中竹纖維(wei)(wei)形成三(san)維(wei)(wei)立體網狀結構(gou)，可以承受較(jiao)大的應力(li)和載荷，有(you)效吸收(shou)能量，從(cong)而使復合材料(liao)達到更優異的力(li)學性能。

下圖為不同纖(xian)維增強復合材料的力學性(xing)能：

由上(shang)(shang)圖可(ke)知，竹纖(xian)(xian)維(wei)的(de)加入可(ke)有效提高材(cai)料的(de)力學性(xing)能，且(qie)竹纖(xian)(xian)維(wei)增強(qiang)的(de)復合材(cai)料在拉伸模量和(he)缺口沖擊等力學性(xing)能上(shang)(shang)明顯優于相同(tong)(tong)玻纖(xian)(xian)含量增強(qiang)的(de)短纖(xian)(xian)增強(qiang)材(cai)料。在相同(tong)(tong)竹纖(xian)(xian)維(wei)含量增強(qiang)下，受到(dao)同(tong)(tong)樣作用力，竹纖(xian)(xian)維(wei)增強(qiang)的(de)PP材(cai)料僅發生(sheng)韌性(xing)發白(bai)，而玻纖(xian)(xian)增強(qiang)的(de)PP材(cai)料發生(sheng)脆性(xing)斷裂。

(2)翹曲程度

竹纖(xian)(xian)維(wei)的(de)加入能明(ming)顯(xian)降低基(ji)體樹脂的(de)成(cheng)型(xing)收縮(suo)率，但有時竹纖(xian)(xian)維(wei)在(zai)(zai)基(ji)體中(zhong)易產生取向(xiang)不均，出現熔膠流動方向(xiang)和垂直方向(xiang)的(de)收縮(suo)率差異大等問題，最終(zhong)導致制(zhi)件翹(qiao)曲(qu)變形而無法裝配(如圖示)。通過改善(shan)提高纖(xian)(xian)維(wei)與基(ji)體的(de)界面結合力，在(zai)(zai)注塑過程(cheng)中(zhong)大大改善(shan)纖(xian)(xian)維(wei)取向(xiang)的(de)均勻性，明(ming)顯(xian)降低材料(liao)的(de)翹(qiao)曲(qu)變形度。

(3)產品外觀

由于竹(zhu)(zhu)纖維的(de)(de)(de)加入(ru)，竹(zhu)(zhu)纖維在樹脂基體(ti)中的(de)(de)(de)分布(bu)較難控制，導致產品表面出現浮纖，影響(xiang)產品外觀。通(tong)過特殊工藝，可以實現了復合材料(liao)中竹(zhu)(zhu)纖維的(de)(de)(de)較好控制，使(shi)產品表面光(guang)潔，無浮纖。

圖5 竹纖維增強復合材料的改觀(1)傳統材料(2)

竹纖維增強復合材料千億市場初具雛形

隨著(zhu)汽車輕量化發展(zhan)趨勢的(de)不可逆轉，汽車行(xing)業(ye)對于(yu)復合材(cai)料(liao)的(de)需(xu)求正在增長(chang)。

據(ju)中汽協統(tong)計數據(ju)顯示，2016年，我(wo)國汽車產量(liang)為2811.9萬(wan)(wan)量(liang)，預計到2020年將達3000萬(wan)(wan)輛。若以(yi)平均車重1100kg、增強(qiang)復合(he)材(cai)料(liao)用量(liang)占比20%計算，到2020年竹(zhu)纖維增強(qiang)復合(he)材(cai)料(liao)潛在市場需求達660萬(wan)(wan)噸(dun)，以(yi)3.5萬(wan)(wan)/噸(dun)的價格(ge)計算，僅中國潛在市場空間達2310億元(yuan)以(yi)上。

不(bu)過(guo)，目前竹纖維增強(qiang)復合材(cai)料在國(guo)內的(de)推廣(guang)還受到制(zhi)造(zao)加工(gong)工(gong)藝不(bu)高(gao)等因素的(de)限制(zhi)，產量并不(bu)高(gao)。

福州竹纖材料(liao)科技(ji)有(you)限公司與國內(nei)(nei)(nei)高校、科研院所(suo)聯合攻(gong)關，突破技(ji)術(shu)瓶頸，采用特殊的(de)單向連(lian)續(xu)工(gong)藝生產，材料(liao)中纖維分散(san)均勻，界(jie)面結合優(you)異。在(zai)作為發動機周邊用材時，可在(zai)長期耐熱(re)條件(jian)下(xia)實現較高的(de)力學性(xing)(xing)能保持率;作為汽(qi)車(che)內(nei)(nei)(nei)飾材料(liao)時，具有(you)無VOC、低散(san)發性(xing)(xing)等(deng)特點(dian)，廣泛應(ying)用在(zai)汽(qi)車(che)頂棚、前端框架、換檔(dang)器底座、門內(nei)(nei)(nei)板等(deng)，得到了業(ye)內(nei)(nei)(nei)人士(shi)的(de)一致認可。

當今(jin)(jin)汽(qi)車(che)工業趨勢表(biao)明，汽(qi)車(che)工業的(de)(de)發展日(ri)益向(xiang)著輕(qing)量化(hua)、環境保護、節約能(neng)(neng)源的(de)(de)方向(xiang)發展。竹纖維(wei)增(zeng)強復合材(cai)料(liao)(liao)(liao)作為(wei)重要(yao)的(de)(de)汽(qi)車(che)輕(qing)質材(cai)料(liao)(liao)(liao)，不僅可(ke)以在一(yi)(yi)定程(cheng)度上改善和提(ti)高單一(yi)(yi)常規材(cai)料(liao)(liao)(liao)的(de)(de)力(li)學性(xing)能(neng)(neng)、物理(li)性(xing)能(neng)(neng)和化(hua)學性(xing)能(neng)(neng)，并能(neng)(neng)解決(jue)在工程(cheng)結構(gou)上常規材(cai)料(liao)(liao)(liao)無法解決(jue)的(de)(de)關鍵性(xing)問題。作為(wei)汽(qi)車(che)部(bu)件一(yi)(yi)種新型的(de)(de)加工原料(liao)(liao)(liao)，竹纖維(wei)增(zeng)強復合材(cai)料(liao)(liao)(liao)將成為(wei)今(jin)(jin)后(hou)汽(qi)車(che)輕(qing)量化(hua)的(de)(de)發展趨勢。

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