中国の炭素繊維
中国の炭素繊維産業に関する研究は、1960年代にまでさかのぼることができます。
しかし、2000年まで炭素繊維の工業化は実現されておらず、中国における炭素繊維製造技術の長期的な発展により、様々な研究ユニットが徐々に自信を持てなくなり始めました。あらゆる階層のR&D担当者は、「炭素繊維」という言葉を避けてきました。現時点では、炭素繊維材料の定位化と研究開発にとって最も困難なトラフ期間である。
こうした中、中国科学院と中国科学院の戦略科学者・学者であるシー・チャンスー氏は、2000年に炭素繊維の工業化について率先して議論した。
2001年初頭、先生は党中央委員会に「高性能炭素繊維の開発加速に関する要望報告書」を送った。2001年10月、中華人民共和国科学技術部は、炭素繊維の主要技術に関する特別プロジェクト、コードネーム304特別プロジェクトを設立することを決定した。
それ以来、中国は正式に炭素繊維の独立した研究開発の速いレーンに入りました...
炭素繊維はどのようにして海外で人気を博すのでしょうか?
19世紀末、イギリスのジョセフ・スワンとアメリカのトーマス・エジソンは、改良された電球フィラメントを求めてカーボンフィラメントを発明しました。この炭素フィラメントは当時安価なタングステンフィラメントに置き換えられましたが、この炭化された繊維状物質は現在、炭素繊維の最も初期の出芽生成物であると考えられています。
エジソン
その後の歴史的発展において、カーボンフィラメントは常にフィラメント最適化の失敗と見なされ、産業および生産において注目されていない。
その魔法の組織、NASAが歴史の舞台に登場するまで、高温耐性、耐食性、高強度、低密度のこの新しいタイプの航空宇宙材料は、現代文明に再接続され、「炭素繊維」と名付けられました。
おむつ、エアクッションシューズ、脱水野菜がNASAから民間分野に移ったように、NASAが素材産業で見つけた「新しい愛」として、炭素繊維は自然にそれが最初になることができるかどうかを見るために様々な企業によって評価されています。カニを食べる人は、市場をつかんで大金を稼ぐ最初の人です。
その結果、ユナイテッド・カーボン・コンパウンド・カンパニーUCCが炭素繊維開発業界に参入し、1959年に世界初のビスコース系炭素繊維素材Thornel-25を開発しました。
当時、ソ連とアメリカの冷戦期には、様々な軍拡競争が勃発しました。あなたが飛行機を持っているなら、私は宇宙に行きます、そして、あなたが宇宙に行くなら、私は月に行きます。航空宇宙・軍事分野で優れた性能を発揮する素材として、炭素繊維も広く用いられている。
月の最初の男:アームストロング
アメリカが必要とするからこそ、日本製のものがある。
当時、日本は、第二次世界大戦におけるアメリカの最大の「トロフィー」として、炭素繊維の研究も盛んに始めました。
実際、UCCのThornel-25は実際には完璧ではありません。炭素繊維の技術名は、1950年代には紙幣と同義語でした。当時の金の価格によると、同じ品質の炭素繊維は金よりも高価でした。適切なブラックゴールドの高コストは、当時の炭素繊維の最大の問題点となりました。
1961年、大阪工業研究所の神藤明夫は、ポリアクリロニトリル(PAN)系炭素繊維の製造技術の発明に成功しました。
神道明夫
以前は、NASAのビスコース系繊維の炭化収率は比較的低く、わずか20%でした。すなわち、100kgのビスコース系繊維を炭素化した後、20kgの炭素繊維しか得られない。
ビスコースの分子式によれば、炭素原子の割合は約44%であるが、炭素化の過程で、炭素原子の半分は酸素、水素および窒素と反応する。これはまた、ビスコース系炭素繊維の性能低下をもたらし、満足のいくものではない。
神藤昭夫は、PANを使用して、予備酸化後の熱安定性、すなわち炭素化プロセス中に、PAN繊維の炭素原子の化学活性が高くなく、炭素原子を良好に維持することができるという特性を有する。
近藤昭夫の判断が正しいことは事実が証明している。彼が開発したプロセスルートの炭化収率は50〜60%で、性能はビスコースベースの繊維よりもはるかに優れています。コンバージョン率が上昇し、価格は自然に下落しました。それ以来、PANはビスコースベースの炭素繊維を急速に置き換えました。現在、ビスコース系炭素繊維の割合は10%未満ですが、PAN系炭素繊維は80%以上を占めています。
ポリアクリロニトリル前駆体の直接の調製技術により、東レは炭素繊維製造の最前線に立つことに成功しています。
その後、1971年に日本の東レ株式会社(東レ、英語名「東レ株式会社」)が米国の米国カーボンコンパウンド社と共同でT300炭素繊維を製造し、当時1トン/月の量産を達成しました。
その後、東レはT300、T800、T1000とともに炭素繊維の品質向上を続け、ラケット、釣り竿、ゴルフクラブなどのスポーツ用品に炭素繊維素材を添加する先駆者となり、スポーツ用品業界で求められる製品となりました。日本の東レも名声を博し、世界最大の炭素繊維材料メーカーとなりました。