Потенціал використання композитних матеріалів із натурального волокна в автомобільній промисловості

Abstract

Натуральні волокна все більше привертають до себе увагу завдяки своїй доступності, екологічності та здатності до біологічного розкладання. Вони набувають все більшої популярності порівняно з синтетичними волокнами. Композитні матеріали з натурального волокна демонструють відмінну міцність і жорсткість, високу стійкість до руйнування, а також чудові тепло- та звукоізоляційні якості. Ці властивості можуть принести значну користь для автомобільної промисловості та підвищення комфортності експлуатації автомобіля. Виробники автомобілів та дослідники все частіше розглядають використання композитів, армованих натуральним волокном, для створення своєї продукції. Виробництво композитних матеріалів швидко розвивається і має перспективу замінити звичайні методи виготовлення деталей транспортних засобів, а рослинні волокна відіграють важливу роль у цьому. У сфері композиційних матеріалів існує тенденція зміни синтетичних волокон на натуральні. Це пов’язано з інтересом покупців до екологічно чистих товарів та прогресу в інноваціях, через що використання натуральних волокон стає невід’ємною частиною цього процесу. В основному використовуються такі волокна, як бамбук, кенаф, коноплі, джут, льон, койра, сизаль тощо. Проаналізувавши праці провідних вчених у цій сфері, ми можемо знайти підтвердження сказаних вище слів. Ними був зроблений великий об’єм роботи та визначені галузі, де органічні волокна можуть показувати максимум користі. Наприклад, в автомобільній промисловості натуральні волокна поступово замінюють штучні, завдяки здатності до біологічного розкладання, екологічності, при цьому пропонуючи хорошу міцність, високу жорсткість, низьку щільність і низьку вартість порівняно зі штучними волокнами. Але незважаючи на те, що в природі є різноманітні рослинні волокна, лише деякі з них вважаються придатними для застосування в автомобілях, оскільки вони забезпечують властивості, наближені до синтетичних волокон. Все ж попри свої переваги та широкий спектр використання, композити з натуральних волокон мають ряд недоліків, які негативно впливають на експлуатаційні властивості автомобіля. Одними з основних проблем є гідрофільність, нерівномірна міцність волокон, погана вогнестійкість та довговічність. Було проведено дослідження, в якому пропонується один зі способів практичного використання композитних матеріалів на основі натурального волокна, а також розглядаються його переваги та перспектива для автомобільної промисловості. Об’єктом досліджень була обрана підлога багажника як елемент, який потребує підвищення рівня міцності в деяких сучасних автомобілях. У процесі досліджень було виготовлено кілька зразків альтернативних матеріалів для виготовлення підлоги багажника та запропоновано оптимальний варіант, який має значно краще співвідношення ваги до міцності, ніж матеріал, який використовується на цей момент.