Xe chạy bằng hydro, gậy đánh golf, điện thoại thông minh, dây đai thang máy, đế giày thể thao, vệ tinh, máy phát điện gió, tàu thủy và cáp điện. Đây đều là những sản phẩm được sử dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp tương ứng. Người ta có thể nghĩ rằng chúng không liên quan đến nhau. Nhưng hãy xem xét kỹ hơn. Bạn sẽ thấy một điểm chung ở đây: Tất cả chúng đều được làm bằng sợi carbon, một vật liệu đặc biệt với hơn 92 phần trăm là carbon.
Người ta có thể tự hỏi. "Tại sao những sản phẩm này, nơi mà yêu cầu quan trọng nhất là độ bền và độ chắc chắn, lại được làm bằng sợi? Khoan đã, nghe có vẻ không đúng." Nhưng khi bạn biết nhiều hơn về sợi carbon, bạn sẽ sớm nhận ra rằng không có vật liệu nào phù hợp hơn.
Vật liệu mới không thể thay thế
Sợi carbon mạnh hơn thép gấp mười lần nhưng nhẹ hơn thép gấp 4 lần. Với những đặc tính vượt trội, sợi carbon đã và đang thu hút sự chú ý trong nhiều ngành công nghiệp khác nhau như một vật liệu mới nổi đầy hứa hẹn. Độ bền và độ đàn hồi tuyệt vời, khả năng chịu nhiệt cao, độ giãn nở nhiệt thấp, độ bền kéo và độ dẫn nhiệt tuyệt vời, khả năng chống ăn mòn cao. Danh sách này còn dài nữa.
Hyosung Advanced Materials đã thành công trong việc phát triển sợi carbon bằng công nghệ độc quyền của mình vào năm 2011 sau khi bắt đầu phát triển vào năm 2008. TANSOME® là sợi carbon hiệu suất cao đầu tiên được phát triển tại Hàn Quốc và đã được đưa vào sản xuất hàng loạt từ năm 2013. Năm ngoái, Hyosung đã đưa công nghệ này lên một tầm cao mới bằng cách phát triển sợi carbon hiệu suất cực cao.
Chỉ giới hạn ở những khu vực đặc biệt?
Đôi khi mọi người cho rằng sợi carbon chỉ được ứng dụng cho các công nghệ tiên tiến vì hiệu suất cao của nó. Nhưng không phải vậy. Sợi carbon được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực bao gồm ô tô, thể thao, không gian, xây dựng và hàng hải. Nó cũng đóng vai trò quan trọng trong các lĩnh vực mà tính bền vững là rất quan trọng như hydro và năng lượng tái tạo.
Danh sách này vẫn tiếp tục và nó đã bắt đầu thay thế thép và nhôm ở những nơi cần vật liệu nhẹ và bền. Khi thị trường phát triển, ứng dụng của nó sẽ ngày càng tăng.
Vậy những lĩnh vực nào chúng ta có thể dễ dàng nhìn thấy sợi carbon trong cuộc sống hàng ngày?
Sợi carbon trong cuộc sống hàng ngày
Bạn sẽ ngạc nhiên khi biết rằng người ta có thể dễ dàng bắt gặp sợi carbon trong cuộc sống hàng ngày như thế nào. Trên thực tế, nó có trong thân máy tính xách tay cao cấp và ốp lưng điện thoại thông minh. Tấm sợi carbon được nhúng trong đế giày chạy bộ hoạt động như một lò xo để hồi phục năng lượng và hỗ trợ tốt hơn, do đó có thể tăng hiệu suất trong một cuộc đua. Sợi carbon từ lâu đã được sử dụng để làm gậy đánh golf, cần câu, xe đạp cao cấp và tên lửa tennis.
Sợi carbon được sử dụng làm lõi cáp điện để truyền tải điện năng tốt hơn. Vật liệu gia cố bằng sợi carbon rất trong suốt với tia X và không gây hại cho cơ thể con người, do đó đã được sử dụng rộng rãi trong nhiều sản phẩm y tế khác nhau. Nó cũng được sử dụng để làm ghế sưởi ấm và thảm carbon vì khả năng dẫn nhiệt được cải thiện. Nó có thể được nhìn thấy trên thiết kế ngoại thất và nội thất ô tô, chất cách điện trong tấm pin mặt trời, ngoại thất và nội thất máy bay thương mại và vệ tinh.
Không dừng lại ở đó. Bạn cũng sẽ ngạc nhiên khi thấy vật liệu gia cố bằng sợi carbon trong khung và cột buồm của tàu thuyền và du thuyền vì trọng lượng nhẹ giúp tàu thuyền tiết kiệm nhiên liệu và chi phí, góp phần bảo vệ hành tinh của chúng ta – chưa kể đến sức mạnh và sự ổn định mà nó mang lại cho tàu thuyền khi phải đối mặt với gió mạnh và dòng chảy.
Một sản phẩm không thể thiếu khi nói đến bình áp suất
Sợi carbon của Hyosung có thế mạnh ở nhiều lĩnh vực nhưng đặc biệt hơn khi nói đến hydro, một ngành công nghiệp đang ngày càng được chú ý như là động lực tăng trưởng tiếp theo.
Mặc dù thân thiện với môi trường và nhẹ, hydro cần phải được nén để lưu trữ và sử dụng do mật độ thấp của nó. Đó là lý do tại sao các bình nhiên liệu hydro lưu trữ khí hydro để lưu trữ và vận chuyển cần phải khác với các bình thông thường. Các bình như vậy cần phải chắc chắn và an toàn để chịu được áp suất có thể dễ dàng tăng gấp hàng trăm lần so với không khí thông thường có thể chịu được. Ngoài ra, các bình cần phải đủ nhẹ để tiết kiệm nhiên liệu và có độ bền kéo cao để đảm bảo an toàn. Vật liệu khả thi và có sẵn duy nhất đáp ứng tất cả các yêu cầu đã đề cập ở trên là sợi carbon.
Xe chạy bằng hydro đang nổi lên như một giải pháp thay thế tốt nhất cho xe chạy bằng nhiên liệu hóa thạch vốn bị đổ lỗi là nguyên nhân chính gây ra hiện tượng nóng lên toàn cầu. TANSOME® của Hyosung là một bộ phận không thể thiếu của xe chạy bằng hydro vì nó được sử dụng để chế tạo bình chứa hydro, một mối liên kết quan trọng giữa hydro như một nguồn năng lượng và quá trình lưu trữ và vận chuyển hydro. Trước khi chúng ta nhận ra điều đó, TANSOME® thực sự đã củng cố vị thế của mình như một trụ cột chính của ngành công nghiệp hydro.
Cánh tua bin gió làm bằng sợi carbon
Sợi carbon của Hyosung cũng được sử dụng trong lĩnh vực năng lượng tái tạo. Vật liệu gia cố sợi carbon được sử dụng trong nắp thanh giằng, cấu trúc chịu tải chính của cánh tuabin gió để giảm trọng lượng của cấu trúc tuabin gió và cải thiện hiệu suất phát điện.
Tua bin có cánh dài hơn sẽ có thể thu được nhiều gió hơn so với cánh ngắn hơn. Do đó, sợi carbon nhẹ hơn và đàn hồi hơn thép gấp 7 lần là vật liệu tối ưu nhất cho cánh.
Cánh gió chứa sợi carbon ngăn không cho các cánh dài hơn 60 cm bị cong do gió. Hiện nay, các cánh gió dài hơn và nhẹ hơn dễ dàng được chế tạo nhờ sợi carbon.
Gia cố kết cấu: chắc chắn hơn và dễ thi công hơn
Dầm bê tông cốt sợi carbon đang ngày càng thay thế dầm bê tông thông thường vì chúng nhẹ hơn nhiều so với dầm thép truyền thống và dễ áp dụng trong xây dựng, điều này chắc chắn giúp rút ngắn thời gian xây dựng. Chúng cũng có thể được làm mỏng hơn nhiều so với dầm thép, đây cũng là một điểm cộng.
Sợi carbon hiện đang được ứng dụng trong các tấm bảo trì cầu và dầm xây dựng. Vì chúng không cần hàn hoặc lắp ráp tại chỗ, nhẹ hơn và dễ vận chuyển hơn, dầm bê tông cốt sợi carbon góp phần đáng kể vào việc cải thiện hiệu quả bằng cách cắt giảm giờ làm việc tại công trường.
Nó cũng được sử dụng để sửa chữa bê tông cũ. Cầu Stuttgart Stadtbahn ở Đức là cầu vòm mạng lưới đầu tiên trên thế giới được treo hoàn toàn trên các bộ phận chịu lực làm bằng sợi carbon.
Từ một vật liệu mới của giấc mơ đến một thứ thường ngày
Sau khi nổi lên như một vật liệu mới trong mơ, sợi carbon hiện đã trở thành một thành phần gần như thường nhật trong cuộc sống của chúng ta. Với ứng dụng ngày càng mở rộng, quy mô thị trường sợi carbon toàn cầu cũng tăng theo.
Theo Viện nghiên cứu Fuji, quy mô thị trường sợi carbon dạng tấm chủ yếu do Hyosung sản xuất đã đạt 85.790 tấn tính đến năm 2021 và dự kiến sẽ tiếp tục tăng trưởng khoảng 10 phần trăm mỗi năm. Dự kiến cũng sẽ đạt 327.430 tấn quy mô thị trường trên toàn cầu vào năm 2035.
Chúng ta sẽ sớm sống trong một thế giới mà cuộc sống hàng ngày của chúng ta sẽ được bao quanh bởi các sản phẩm làm từ sợi carbon và không một ngày nào trôi qua mà không sử dụng một sản phẩm làm từ sợi carbon. Và ở trung tâm của nó chính là Hyosung Advanced Materials.
Với những nỗ lực không ngừng nghỉ trong nghiên cứu và phát triển, năm 2022, Hyosung Advanced Materials đã trở thành công ty thứ ba trên thế giới công bố sợi carbon siêu bền có độ bền kéo cao đạt cấp độ T-1000 và có độ bền kéo gấp 4 lần so với các loại hiện có. Do đó, công nghệ sợi carbon của Hyosung là một trong những động lực quan trọng nhất thúc đẩy thị trường sợi carbon toàn cầu.
Cho đến ngày không còn ai ngạc nhiên khi thấy sợi carbon trong cuộc sống hàng ngày, chúng tôi tại Hyosung Advanced Materials sẽ tiếp tục làm việc để mở rộng ứng dụng và do đó đóng góp vào lối sống thân thiện với môi trường của thời hiện đại. Theo những gì chúng tôi thấy, sợi carbon có tiềm năng vô hạn.