日前,一项由美国西部研究所(Western Research Institute)开展的旨在开发车用低成本碳纤维的项目,获得美国能源部(DOE)批准进入三年项目实施期的第二年。

该项目名为“美国低成本碳纤维生产联盟”(Consortium for the Production of Affordable Carbon Fibers in the United States)”,由美国能源部能源效率与可再生能源办公室(EERE)旗下的车辆技术办公室(VTO)设立,旨在通过将碳纤维的生产成本降至每磅5美元左右,实现车辆减重,从而提高燃油经济性、减少尾气排放。西部研究所的初步成本分析预测,生产碳纤维的成本将低于汽车行业确定的每磅5美元的目标。

美国开发石油、煤及生物质基低成本碳纤维-复合材料网

交叉偏光光学显微照片展示了ICTP6-MMP热分解过程中球形中间相逐渐合并成连续相

据该研究所所长Don Collins介绍,项目实施第一年共研究了三种天然候选材料——煤、原油和生物质,其中,煤和原油用来生产沥青基碳纤维,生物质用于生产PAN基碳纤维。每种纤维因具有不同的性能,可应用于不同的领域。

三种材料均通过了项目第一阶段的强度目标,接下来的第二年,研究者计划将以批量化生产为目标重点提高纤维的性能。项目的另一个目标是开发一种可预测的模型软件,用来对碳纤维强度相关的初始材料组成和生产工艺的变化进行精确预测。

该项目由西部研究所主持开展,项目组成员包括怀俄明州大学机械工程系、麻省理工(MIT)和橡树岭国际实验室(ORNL)的研究人员,以及若干私营企业。项目总投资520万美元。