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日本创新者大奖：东丽以橄榄球进攻方式实现多年夙愿 |
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第11届日本创新者大奖由攻克碳纤维技术的东丽开发团队获得。两项优秀奖由两位推动未来城市建设的地方人士获得。特别奖则颁给了对发源于日本且快速普及的高速通信技术“LTE”的标准化作出贡献的人。 2011年10月，东丽为航空史书写了新的一页。 美国波音公司的新型客机“B787”。这款飞机虽为中型机，但可从日本长距离飞行至北美及欧洲等地，燃耗比原来降低约20％。解答出“强度”和“轻量化”这道二律背反难题的是东丽的CFRP（碳纤维强化聚合材料）。 在B787使用的材料中，CFRP占50％，重量达35吨。对于东丽而言，CFRP被飞机大量采用是其多年的夙愿。 CFRP是日本企业的独霸领域。以东丽为首，三菱丽阳及帝人等日本企业占全球份额的约7成。东丽是今后有望应用到汽车部件等领域的“理想材料”CFRP行业的火车头。东丽复合材料研究所所长北野彰彦代表该公司获得了2012年日本创新者大奖。  大奖：东丽复合材料研究所所长 代表：北野彰彦 以橄榄球进攻方式实现夙愿，北野彰彦（左端）等从事CFRP工作的研究、技术及制造人员 正如字面意思那样，碳纤维是烧结纤维之后使其碳化形成的材料。烧结白色丙烯纤维丝，就会变成黑色碳纤维。将纤细的碳纤维束集合成片状，然后再浸入特殊树脂并使其成型，就形成了CFRP。 东丽与碳纤维有着悠久的历史渊源。1971年，东丽按照大阪工业试验所的基本原理成功量产了碳纤维。尽管早在上世纪70年代就用在了B737上，但主要作为内饰材料使用，采用的碳纤维重量仅为100kg左右。 据北野介绍，北野进入公司之后的1980年代，虽然碳纤维是理想材料，但其主要用途仍未确定。钓鱼用具、球拍、扬声器、吉他、木琴…… 。该公司当时想到什么就尝试什么。 全公司同心协力“将橄榄球攻入球门” 但东丽并未放弃研究。在很多竞争对手都因支持不住而放弃的情况下，东丽却一直在想“下一步碳纤维会转化成什么产品，这样有趣的纤维真是前所未有”，并坚持不懈地进行研究。其中就包括最初就觉得很有前景的飞机用途。北野表示，“最后公司内部达成了一致意见：只要被飞机采用，就会有出路”。 转机出现在1986年。波音公司公布了当时开发的B777的一级构造材料所要求的强度目标值。让人看到了将CFRP用于垂直尾翼及水平尾翼等一级构造材料而不是内饰等二级构造材料的曙光。 使碳纤维达到该强度的是东丽自主开发的技术“粒子层间强化预浸材”。此前的CFRP具有受到强烈的外部冲击后粒子层间会出现裂纹的缺点。东丽利用高韧性粒子进行了层间加固，从而克服了这一缺陷。B777采用了10吨CFRP，这对CFRP被B787大量采用起到了积极作用。 CFRP除了飞机之外，还被应用于风力发电螺旋桨与桥墩的耐震加固、CNG（压缩天然气）罐以及笔记本电脑机壳等要求具备一定强度和轻量化的广泛领域。光靠基础研究，无法向这些领域拓展用途。该公司在CFRP领域具有优势的秘密在于“橄榄球方式”。 北野表示，“即便只做纤维丝，也需要了解顾客的意见。以打橄榄球来做比喻的话，就是不仅拿着橄榄球的研究人员，接球的技术部门和制造部门也要一起努力奔跑。只有将橄榄球传给技术及制造部门并攻入对方球门，研究才会有意义”。除了纤维丝及CFRP的研究部门之外，使其成型的技术部门以及稳定产品品质的制造部门等也付出了努力，正因为公司上下团结一致朝着同一方向前进，才取得了现在的成果。 近似于“生物”的碳纤维 2011年7月，北野等人被邀请到爱知县中部国际机场，首次见到了B787。打动北野的并不是飞机的内部设施，而是主翼的形状。“顶端稍微向外弯曲，与海鸥的翅膀相似。感觉飞机与飞鸟十分接近”（北野）。 据北野介绍，CFRP有很多优势，但最大武器是“能够实现像自然生物一样没有浪费的设计”。CFRP可通过调整纤维方向，自由设计强度及柔软度。通过采用像骨骼和肌肉一样合理的构造，可以实现金属无法做到的新设计。 东丽瞄准的下一个目标是汽车。目前正在解决CFRP用作汽车材料时被视为难点的一些课题。比如，此前车门及内板成型时需要160分钟，此次将其大幅缩短至约10分钟。2011年6月东丽与德国戴姆勒成立了制造和销售CFRP汽车部件的合资公司。在将CFRP应用于汽车方面迈出了重要的第一步。 东丽的研究、技术及生产部门将齐心协力将CFRP推向了世界。如果这种材料被汽车大量采用，估计将是一次让全世界重新认识日本实力的难得机会。【日经BP社报道】 记者：佐藤 央明，《日经商务周刊》 | |
发表于 2015-11-10 20:29:44
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