在中國節能減排政策收緊和材料輕量化趨勢不可逆的背景下，汽車(chē)新材料成為人們關(guān)注的熱點(diǎn)，未來(lái)在汽車(chē)工業(yè)的市場(chǎng)規?；蜻_數千億元。

據竹纖維產(chǎn)業(yè)網(wǎng)調查顯示，在諸多新材料中，“以竹代塑、以竹代鋼”等輕質(zhì)材料在汽車(chē)中的應用研究已經(jīng)蔚然成風(fēng)，尤其是竹纖維增強熱塑性復合材料越來(lái)越受到汽車(chē)制造商的青睞，是大量汽車(chē)公司包括寶馬、奧迪、福特、大眾、豐田等全球知名品牌重點(diǎn)關(guān)注的天然新型輕質(zhì)材料。

竹纖維：汽車(chē)輕量化材料的優(yōu)質(zhì)之選

竹纖維，即竹原纖維，也稱(chēng)天然竹纖維，有別于化學(xué)竹粘膠纖維(竹漿纖維、竹炭纖維)，是從竹子莖部取得的韌皮纖維，采用機械物理分絲、化學(xué)或生物脫膠、開(kāi)松梳理相結合的方法直接從竹材分離制取的天然纖維，是繼棉、毛、絲、麻之后的世界第五大天然纖維。竹纖維作為重點(diǎn)基礎材料，是一種性能優(yōu)異的高分子材料，可廣泛應用于紡織、非織造、復合材料、建筑材料、環(huán)保材料等生產(chǎn)領(lǐng)域。

作為一種出色的輕量化原材料，竹纖維具有輕質(zhì)高強、適合模塊化設計、減少零部件數量和工序數量以及設計靈活和耐腐蝕等優(yōu)勢，是汽車(chē)輕量化材料的優(yōu)質(zhì)之選。

竹纖維增強材料，是指由長(cháng)的、連續的竹纖維，經(jīng)過(guò)特殊工藝被樹(shù)脂充分浸潤、再切成特定尺寸后得到的增強材料。

該產(chǎn)品具備如下材料性能特點(diǎn)：

(1)優(yōu)異的力學(xué)性能

竹纖維增強復合材料制造的制品中竹纖維形成三維立體網(wǎng)狀結構，可以承受較大的應力和載荷，有效吸收能量，從而使復合材料達到更優(yōu)異的力學(xué)性能。

下圖為不同纖維增強復合材料的力學(xué)性能：

由上圖可知，竹纖維的加入可有效提高材料的力學(xué)性能，且竹纖維增強的復合材料在拉伸模量和缺口沖擊等力學(xué)性能上明顯優(yōu)于相同玻纖含量增強的短纖增強材料。在相同竹纖維含量增強下，受到同樣作用力，竹纖維增強的PP材料僅發(fā)生韌性發(fā)白，而玻纖增強的PP材料發(fā)生脆性斷裂。

(2)翹曲程度

竹纖維的加入能明顯降低基體樹(shù)脂的成型收縮率，但有時(shí)竹纖維在基體中易產(chǎn)生取向不均，出現熔膠流動(dòng)方向和垂直方向的收縮率差異大等問(wèn)題，最終導致制件翹曲變形而無(wú)法裝配(如圖示)。通過(guò)改善提高纖維與基體的界面結合力，在注塑過(guò)程中大大改善纖維取向的均勻性，明顯降低材料的翹曲變形度。

(3)產(chǎn)品外觀(guān)

由于竹纖維的加入，竹纖維在樹(shù)脂基體中的分布較難控制，導致產(chǎn)品表面出現浮纖，影響產(chǎn)品外觀(guān)。通過(guò)特殊工藝，可以實(shí)現了復合材料中竹纖維的較好控制，使產(chǎn)品表面光潔，無(wú)浮纖。

圖5 竹纖維增強復合材料的改觀(guān)(1)傳統材料(2)

竹纖維增強復合材料千億市場(chǎng)初具雛形

隨著(zhù)汽車(chē)輕量化發(fā)展趨勢的不可逆轉，汽車(chē)行業(yè)對于復合材料的需求正在增長(cháng)。

據中汽協(xié)統計數據顯示，2016年，我國汽車(chē)產(chǎn)量為2811.9萬(wàn)量，預計到2020年將達3000萬(wàn)輛。若以平均車(chē)重1100kg、增強復合材料用量占比20%計算，到2020年竹纖維增強復合材料潛在市場(chǎng)需求達660萬(wàn)噸，以3.5萬(wàn)/噸的價(jià)格計算，僅中國潛在市場(chǎng)空間達2310億元以上。

不過(guò)，目前竹纖維增強復合材料在國內的推廣還受到制造加工工藝不高等因素的限制，產(chǎn)量并不高。

福州竹纖材料科技有限公司與國內高校、科研院所聯(lián)合攻關(guān)，突破技術(shù)瓶頸，采用特殊的單向連續工藝生產(chǎn)，材料中纖維分散均勻，界面結合優(yōu)異。在作為發(fā)動(dòng)機周邊用材時(shí)，可在長(cháng)期耐熱條件下實(shí)現較高的力學(xué)性能保持率;作為汽車(chē)內飾材料時(shí)，具有無(wú)VOC、低散發(fā)性等特點(diǎn)，廣泛應用在汽車(chē)頂棚、前端框架、換檔器底座、門(mén)內板等，得到了業(yè)內人士的一致認可。

當今汽車(chē)工業(yè)趨勢表明，汽車(chē)工業(yè)的發(fā)展日益向著(zhù)輕量化、環(huán)境保護、節約能源的方向發(fā)展。竹纖維增強復合材料作為重要的汽車(chē)輕質(zhì)材料，不僅可以在一定程度上改善和提高單一常規材料的力學(xué)性能、物理性能和化學(xué)性能，并能解決在工程結構上常規材料無(wú)法解決的關(guān)鍵性問(wèn)題。作為汽車(chē)部件一種新型的加工原料，竹纖維增強復合材料將成為今后汽車(chē)輕量化的發(fā)展趨勢。

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