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通用新一代飛機將採用日本新材料

2017/01/11

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創業與創新

       新一代飛機的引擎核心零部件將採用日本開發的新材料。美國通用電氣(GE)將在最新型引擎上採用日本廠商製造的重量輕、且具備高耐熱性的碳化矽(SiC)纖維。宇部興産等日本2家廠商供應。通過飛機的輕量化,能改善燃效。在火箭和發電設備等廣泛領域也有望得到採用,繼碳纖維之後,源自日本的新材料或將推動技術革新。

 

       在飛機上,主翼和機身等部位將把鋁合金改為碳纖維增強樹脂基複合材料(CFRP)。從機身的CFRP採用比率來看,歐洲空中巴士和美國波音的最新中大型飛機已經超過50%。在CFRP領域,日本企業的市佔率達到約7成。

 

 

 

       而能製造碳化矽(SiC)纖維的企業目前在世界範圍內只有宇部興産和Nippon Carbon2家。國際民用航空組織(ICAO)決定了飛機國際航線2021年以後不再增加二氧化碳排放量這一規定,飛機的燃效改善成為當務之急。2035年全球客機需求有望達到3萬8300架,比2015年增長8成,在此背景下,日本材料企業的優勢很可能得到保持。

 

       通用電氣將在最新型引擎「GE9X」上引進使用SiC纖維的陶瓷複合材料零部件。這款引擎將用於波音的下一代大型飛機「777X」。目前已獲得300架的訂單。

 

       通用電氣將把促使吸入引擎的空氣燃燒、以高壓氣體推動飛機前進的渦輪機的風扇葉片等4種零部件,從以往的鎳合金改為SiC材料。通過尖端材料的採用和設計調整,使GE9X的燃效比此前提高10%。

 

      宇部興産將在2025年之前在山口縣宇部市工廠內新建SiC纖維生産廠房。現在僅為試驗設備,但今後將投入數十億日元,力爭將産能提高至20倍,達到全年200噸,全年銷售額達到50億日元。由IHI加工為複合材料零部件。

 

       Nippon Carbon剛剛將位於富山市的SiC纖維工廠年産能提高至10倍,達到10噸,但還將參股通用電氣在2019年之前投入運行的美國工廠。該工廠的年産能據稱超過100噸,將共同進行增産。複合材料零部件的加工由通用電氣負責。

 

   現在,引擎的主力材料鎳合金與SiC材料相比,耐熱性較差,需要進行空氣冷卻。SiC材料以空氣作為推進力,易於有效利用。雖然成本較高,但希望獲得量産效果,以取代鎳合金。

 

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