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『強くて軽い魔法の糸~炭素繊維~』

皆さん、こんにちは。
クレドの森内です。

今回のテーマは
『強くて軽い魔法の糸~炭素繊維~』について

重さは鉄の4分の1、強度は10倍以上と言われる「魔法の糸」
炭素繊維の活用が広がりを見せています。

炭素繊維は、ポリアクリロニトリル(PAN)からつくるPAN系と、
石炭や石油からつくるピッチ系の2種類がある。

強度に優れ、車や航空機に使われるのがPAN系で、日本勢が
世界市場の過半を占める。

ピッチ系は変形しにくく、熱に強いのが特徴で、人工衛星や産業
機械などの部品に使われる。

市場規模はPAN系の方が圧倒的に大きく、炭素繊維と言えば
PAN系を指すことがことが多い。

原料は衣料品や毛布に使うアクリル繊維と同じですが、PAN繊維を
セ氏200~300度でじっくり焼いて耐熱性を備えた後、酸素のない
状況下で1,000~3,000度で加熱処理することで炭素原子が
強固に結合し、鉄の10倍以上の強度ができるという。

ただ、熱硬化性では固まるまでに10分程度かかり、大量生産する
自動車用部材などには不向きであることから、最近では熱を加えると
柔らかくなり、冷ますと固まる熱可塑性を使った技術が確立されている
ようです。

燃料電池車や風力発電の羽根、ゴルフクラブのシャフト、釣り竿など
炭素繊維の用途は広がりを見せている。

炭素繊維は樹脂との複合材料である炭素繊維強化プラスチック
(CFRP)として利用されることが多いものの、樹脂との分離が難しく、
リサイクルがしにくいといった課題があるようです。

炭素繊維に関連する事業も創造次第ではチャンスがたくさん
ありそうですね!

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