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50 년 후에도 여전히 이국적인 소재입니다. 확실히,먼트에 그것을 가지고 그에 맞게,비싼 자동차 기능 smatterings 에서 그것의 자신의 대시보드 및 성능이 부분을,그러나$10 파운드에서 낮은 끝까지,그것은 아직 너무 값비싼 대한 넓은 규모의 배포. 우리는 수십 년 동안이 물건을 사용 해왔다. 이 물건을 싸게 만드는 재료 과학 무어의 법칙은 어디에 있습니까? 왜이 물건은 여전히 그렇게 비쌉니까?

는 것이 밝혀졌어도 절반은 나중에 세기,이 물건은 여전히 중요한 고통에서 나귀를 확인합니다.

전에는 탄소 섬유된 탄소 섬유,정상적으로 기재적 유기 고분자 탄소원자와 함께 바인딩 긴 문자열의 분자 라는 폴리아크릴로니트릴. 스웨터와 카펫의 아크릴과 비슷한 소재에 대한 큰 단어입니다. 달리하지만 바닥 및 의류 아크릴,종류에서 강한 자료 및 가벼운 강철보다는 더 무거운습니다. 파운드 시작 가격 당 3 틱 달러는 엄청난 소리를하지 않을 수 있습니다,하지만 그 제조,수는 스파이크.

보를 얻기 위해,탄소의 일부는 탄소 섬유,절반의 시작 물질의 아크릴 필요가 쫓아낼 수 있습니다. “최종 제품 비용을 것입니다 무엇을 두 배를 시작하기 때문에 절반 화상,”Bob 노리스의 오크리지 국립 연구소의 polymer matrix composites 그룹입니다. “당신이 에너지와 장비를 고려하기 전에,최종 제품의 선구자는 파운드 당 5 달러 정도의 무언가입니다.”

그 가격—$5 파운드-또한 주류 자동차 응용 프로그램에 탄소 섬유를 얻기위한 마법의 숫자입니다. 7 개의 뼈가 할 것이지만,5 개는 가장 큰 스플래시를 만들 것입니다. 그래서 그것이 서있는 것처럼,기본 재료만으로도 이미 예산을 날려 버렸습니다.

더 있습니다. 아크릴이 비 탄소 원자를 흘리도록 강요하는 것은 괴물 같은 기계와 많은 열을 필요로합니다. 두 가지 주요 처리 단계 중 첫 번째는 산화 안정화입니다. 여기서 섬유는 섭씨 수백 도 범위의 열을 펌핑하는 50-100 피트 길이의 오븐을 통해 지속적으로 공급됩니다. 이 과정은 몇 시간이 걸리므로 엄청난 에너지 먹는 사람입니다.

음 자료를 통해 간 것이라고 탄화. 지만 용해로 여기에 짧고 실행되지 않는 한,운영에서 훨씬 더 높은 온도에—우리는 약 1000 섭씨에 대한 초기 단계하기 전에 다음의 또 다른 라운드로 가열하는 더 높은 온도. 그건 당신이 생각조차하고 싶지 않은 전력 요금입니다.여기서 끝나지 않습니다. 제조자는 또한 가열 과정 도중 위에 붙들지 않는 아크릴을 취급해야 합니다. 오프 가스는 환경을 독살하지 않도록 처리해야합니다. 그것은 녹색 인 싸지 않다. “그것은 많은 에너지,많은 부동산 및 많은 대형 장비입니다.”라고 노리스는 말합니다. 그리고 그것은 단지 개별 섬유 자체의 제조에 있습니다.우리가 제조 과정에서 어디에 있는지,그리고 우리가 얻으려고하는 곳에 대해 이야기하기 위해 잠시 시간을내어 봅시다. 는 최고,바위-하드,울트라 라이트,반짝이 패널과 함께 표시되는 직물은 어떻게 생각하는 당신이 생각할 때는 탄소 섬유,right? 글쎄,우리는 방금 가닥을 만들었습니다; 우리는 여전히 재료의 단방향 강도를 활용하고 함께 접착하는 격자로 배열해야합니다.

짠 제품을 못 박는 것은 모든 가닥이 무게를 당기고 있는지 확인하는 것을 의미합니다. Toho Tenax America 의 탄소 섬유 제조업체 인
의 Rob Klawonn 사장은”섬유가 모두 평행하고 모두 고르게 뻗어 있다는 것을 염려해야합니다. 격자에있는 물결 모양의 물가는 똑 바른 섬유에 여분 긴장을 둘 것이고,그 똑 바른 사람은 첫째로 끊기 끝낼 것이다. 불완전한 직조의 가능성을 보완하기 위해 제조업체는 필요한 것보다 이미 비싼 섬유를 10%더 실을 수 있습니다.단독으로 가닥은 제조업체가 필요로하는 강력한 물건이 아닙니다. 그들은 강철이 콘크리트에있는 것처럼 보강제입니다. 지금 탄소 섬유는 열경화성 수지와 함께 작동합니다. 함께 그들은 특정 모양을 취하도록 조작 할 수있는 합성물을 만듭니다. 문제는 일단 수지되었 모양 및 치료 오토클레이브에서는 모양을 변경할 수 없습니다 나사의 제품의 구조적 무결성이 있습니다. 작은 실수는 많은 낭비와 시간을 의미합니다. 열경화성에 걸리는 시간,오랜 시간을 고려하는 방법을 빨리 자동차 산업표 밖으로 몸을 패널이 있습니다.

그는 탄소 섬유되지 않을 필요로 한 천재의 해결은 그것을 얻으로 더 낮은 가격 클래스에,그것은 필요한 전체 시스템의 점검. 큰 재정적 보상을 제공하는 것과 마찬가지로 업계도 그 위에 있습니다.

그트형 아크릴,예를 들어,사용할 수 있는 장소에 그들의 제조 업체 지금 사용. 노리스는”장비가 덜 전문화되어 전구체 비용을 20~30%절감 할 수있다”고 말했다. 그들은 또한 확인하는 재생가능한 탄소 섬유 우선 같은 리그닌,오는 나무에서 대신에,현재의 석유 기반의 물건입니다.

대체 변환 프로세스-즉 플라즈마 가열을위한 열 교환-비용도 절감 할 수 있습니다. “용광로 전체를 가열 할 필요가 없기 때문에 시간이 단축됩니다; 필라멘트를 둘러싸도록 플라즈마를 생성합니다.”라고 Norris 는 설명합니다.

과하지 않은 못을 박는 화학을 얻을 수있는 프로세스는 탄소 섬유와 작업하는 열가소성 수지 아직습니다. 그러나 일단 그렇게하면 Toho Tenax America 의 Klawonn 은 전환 과정에서 60-70%의 비용 절감을 예측합니다. 큰 변화는 열가소성 수지가 설정하기가 빠르며 용융 및 재 용융되어 실수가있을 때 낭비를 제한 할 수 있다는 것입니다.

변화는 수평선에 있습니다. Norris 는 airbus A380 과 같은 최신 상업용 여객기에 알루미늄 대신에 탄소 섬유가 설치되었다고 지적합니다. “그들은 더 많은 주류로 움직이고 있지만,지금까지는 항상 성과에 대해 지불 할 여유가있는 산업에있었습니다.”그것을 필요로하는 산업이하기 전에 비용 동굴이되기를 바랄뿐입니다.

레 Swaby 프리랜서 작가에서의 생활 샌프란시스코. 트위터에서 그녀를 확인하십시오.

산업용 오븐 이미지 제공 하 국제이다.

Giz 는 과학이나 기술 질문이 우리의 noggins 의 뒤에서 긁히는 것이 무엇이든간에 우리가 무너 뜨리는 곳이라고 설명합니다. 자신의 질문이 있습니까? 우리에게 이메일을 보내에 [email protected] 우리는 당시에 대한 응답니다.쩔짤쨌짱쨘째쩍 짹쨍쨌짹쨍 쨉챨철쨌 32 짹챈 30,13 첸 쩔짙쩔징징쩔