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福特和MSU合作开发植物基复合材料 可用于制造汽车零部件

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58京牌 ,密歇根州立大学(Michigan State University)和福特汽车公司宣布达成合作,旨在利用可持续性天然材料,为汽车行业创造新的聚合物和复合材料。

(图片来源:MTU)

Lawrence Drza是该校工程学院化学工程与材料科学系的一名杰出教授,一直致力于研究如何降低车用复合材料的成本,同时不牺牲性能。这需要坚固又丰富的材料。Drzal重点关注植物纤维,由于木头的生长周期过长,把注意力转移到草上。

Drzal及其团队对制造片状模塑料特别感兴趣。这是一种聚合物复合材料,在硬化或固化之前易于模塑成型,并且可与纤维混合,以提升成品的强度和刚度。碳纤维具有最好的片状模塑料性能,但成本较高。相比之下,玻璃纤维可以更经济的成本提供良好的强度,因此使用最广泛,也是MSU团队的基准。然而,制造玻璃纤维需要耗费大量能源。玻璃纤维需要在高温下加工,同时在加工设备上具有磨蚀性。植物纤维可以在更温和的条件下进行加工,从而减少能源和设备维护费用。

大约十年前,Drzal与一位分析师合作研究了一种名为芒草的多年生草本植物。Drzal表示:“在密歇根州,你通常可以在路边看到这种野草。它能长到6英尺高,而且不需要化肥或杀虫剂。如果有不能种植粮食作物的土地,农民们可以种植这种草。只要能卖到每磅5美分,在收入方面,就可以与小麦竞争。”

考虑到汽车制造商的需求,Drzal及其团队已专注于生长在世界各地的六种草。Drzal表示,“你不想从世界各地运送纤维,你希望利用的是生长在自家后院的植物。 ”利用片状模塑料这样的生物纤维增强复合材料,可以制造很多车辆零部件,主要用于车辆内部。从理论上讲,这有助于汽车公司生产更具吸引力的产品,同时降低成本和碳足迹,并为农民提供支持。

福特将把由Drzal团队开发的片状模塑料制成的零部件投入商用。福特已拥有一系列植物性材料组合,比如由麦秸制成的复合材料,用于Ford Flex的储物箱;Lincoln Continental的前灯盖,利用来自咖啡壳或谷壳的复合材料制成。

密歇根州立大学和福特的联盟伙伴关系始于2014年,已创建100多个项目。密歇根州立大学创新中心(MSU Innovation Center)的企业合作负责人Brice Nelson表示:“多年来,密歇根州立大学和福特公司一直保持着牢固的关系。这是很好的例子,可以看出我们的研究成果如何进入商业市场。”

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