最近流行の”カーボン”
カーボンボンネットにカーボンスポイラー、カーボンスポイラーなどなど色々ありますよね
日常的に使用しているこの”カーボン”って一体何なのでしょうか
今日は、その辺をお勉強してみたいと思います
カーボン(carbon)
元素記号で言えば”C”の炭素です
直訳するとバーベキューなどに使う”炭”や燃料の不完全燃焼時などに発生する”スス”となります
でもちょっと違いますので掘り下げていきまようかね
車でよく使用される時の”カーボン”は
carbon fiber reinforced plasticsの頭文字をとって”CFRP”と言います
これは何ぞやと言いますと
炭素繊維にプラスチック材料を含浸した後,硬化させて成形した複合材料のことで、FRP
の一種なんだってさぁ
で、強度に優れ,鉄やアルミなどの金属に比べ,同じ強度・剛性であっても,より軽量化できるという特徴があるのでゴルフクラブのシャフトや釣竿などのスポーツ用途から始まって,航空宇宙用途に拡大してきたらしいです
応用面で最近最も注目されるのは,自動車分野で。
火付け役は、なんとトヨタ自動車さん
これまでも高級車のプロペラシャフトなどには使われていたらしいですが,大衆車を含めた構造部材に本格採用しようという動きが高まってきた!
きっかけは,2007年に開催された「第40回東京モーターショー」で,トヨタ自動車がCFRPを多用したコンセプトカー「1/X」を発表したこと。
「1/X」は,ハイブリッド車「プリウス」と同じ室内空間を持ちながら,車体重量がなんとプリウスの約1/3に軽量化
新素材や新技術の採用には慎重と見られているトヨタ自動車がCFRPの検討を進めていた事実は業界に大きなインパクトを与えたんだってさ
未来の車は現実味がないので……実際に使用されている市販されている車を見てみましょう
BMWのM3に使用されている”カーボンルーフ”なんかだと
重量は、通常のルーフと比較するとなんと驚きの8㎏減と、意味もかなりありルックスもUpしますね
しかし、ハイエースのリップやボンネットなどの”カーボン”物は、FRPの上に”カーボン”を一枚貼るみたいな物が多いので軽量や強度的にはあまり関係ない見た目重視の物が多いので、上のBMWのルーフなどの考え方とは少し違います
カーボンルックとでも言った方が正しいのかな
ねっ
書かなきゃ良かったくらいの内容になってきてしまいましたね
なんか”カーボン”を調べれば調べるほど意味不明になってきていまいまして
補足ですが”カーボン”の織り方や物にも種類があって、
”平織り”と”あや織り”の2種類?
一番ポピュラーなカーボン繊維で目が細かくて布のようになっています。
ガラス繊維に比べて引っ張り方向にとても強い繊維のが特徴。
こちらの織り方は平織りに対して”あや織り”といいます。繊維の目が”斜め”に見えるのが特徴!
こちらの織り方の方が余分な応力がかかりにくくF1をはじめとするレーシングカーなどはこちらの繊維をよく使用されるんだってさぁ
でも平織りよりも目が粗いのでほつれやすいので製品を作るのが難しいらしいです
あと、オートクレープという加圧可能な窯で焼き固めたものは極めて強靱で”ドライカーボン”と呼ばれていて
繊維とマトリクス(接着剤)を予め馴染ませてある部材をオートクレーブで焼き固めて生成する方法で、生産工程が完全な手作業となりオートクレーブのような設備が必要で時間もかかるため、コスト高となり量産には向かないです
オートクレーブで焼き固めないものは反対に”ウエットカーボン”と呼ばれ、重量と強度の比はGFRP(ガラス繊維強化プラスチック)と同じくらいで、安価・軽量で耐久性がいいです
小型船舶の船体や自動車・鉄道車両の内外装、ユニットバスや浄化槽などの住宅設備機器でよく使用されています
はぁ~
一言で”カーボン”って言っても織り方や種類もあるんですねぇ
こんなことなら、ブログネタにしなきゃ良かったと途中からホントに後悔しましたが、昨日からかなりの時間を費やして書いたのだからUPます
間違っている所とかあるかも知れませんのでお気づきの方は教えてくださいね
だったら書くなよって感じですね
すみません
名古屋店 かみむら